RU2796591C1 - Solid fiber burner brick and method for its production - Google Patents

Solid fiber burner brick and method for its production Download PDF

Info

Publication number
RU2796591C1
RU2796591C1 RU2022113680A RU2022113680A RU2796591C1 RU 2796591 C1 RU2796591 C1 RU 2796591C1 RU 2022113680 A RU2022113680 A RU 2022113680A RU 2022113680 A RU2022113680 A RU 2022113680A RU 2796591 C1 RU2796591 C1 RU 2796591C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
filler
brick
fibers
length
Prior art date
Application number
RU2022113680A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мэйхуа СЮЙ
Вэйцзинь ЧЖЭН
Дэли ЖЭНЬ
Чэн ЧЖАН
Фэн ТАН
Вэй ФЭН
Original Assignee
Луян Энерджи-Сэйвинг Материалз Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Луян Энерджи-Сэйвинг Материалз Ко., Лтд. filed Critical Луян Энерджи-Сэйвинг Материалз Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2796591C1 publication Critical patent/RU2796591C1/en

Links

Abstract

FIELD: refractory materials.
SUBSTANCE: surface of the brick body is additionally provided with a coating, which can effectively protect the fiber of the brick body from harsh conditions, improve its high temperature resistance, and help prolong the life of the burner brick. Solid-fiber burner brick contains a solid-fiber brick body and a coating applied to its surface, in which the whole-fiber brick body is obtained from a source material containing, wt.%: fiber from alumina crystals 20-30, amorphous ceramic fiber 5-20, filler from fine powder 20-25, inorganic binder 30-40, organic binder 5-15, flocculant 1-5, while the alumina crystal and amorphous ceramic fibers are composed of a combination of fibers of different lengths.
EFFECT: increasing the bulk density of the product, improving the suction filterability of the fibrous blank, and improving the strength of the blank.
10 cl, 1 tbl

Description

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет китайской патентной заявки № 202011246915.2, зарегистрированной в Государственном офисе по интеллектуальной собственности 10 ноября 2020 г. и озаглавленной как «ЦЕЛЬНОВОЛОКНИСТЫЙ КИРПИЧ ГОРЕЛКИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ», которая включена в настоящий документ посредством ссылки.[0001] The present application claims the priority of Chinese Patent Application No. 202011246915.2, filed with the State Intellectual Property Office on November 10, 2020, and entitled "SOLID FIBER BURNER BRICK AND METHOD OF PRODUCING THE same", which is incorporated herein by reference.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[0002] Настоящее раскрытие относится к области огнеупорных материалов, и в частности относится к цельноволокнистому кирпичу горелки и к способу его получения.[0002] This disclosure relates to the field of refractory materials, and in particular relates to all-fiber burner bricks and a process for making the same.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0003] В настоящее время печь крекинга этилена в нефтехимической промышленности использует нижние, боковые и верхние горелки. Большинство используемых кирпичей горелки делается из корунда и тяжелых литых огнеупорных материалов. Хотя кирпичи горелки из вышеупомянутых двух материалов имеют высокую прочность и могут выдерживать сильное размывание при высокой температуре горелки природного газа в печи крекинга этилена, тяжелый литой огнеупор также имеет много недостатков, которые можно суммировать следующим образом:[0003] Currently, the ethylene cracker in the petrochemical industry uses bottom, side, and top burners. Most burner bricks used are made from corundum and heavy cast refractory materials. Although the burner bricks of the above two materials have high strength and can withstand strong erosion at the high temperature of the natural gas burner in the ethylene cracking furnace, the heavy cast refractory also has many disadvantages, which can be summarized as follows:

[0004] (1) Объемная плотность является большой. Вес комплекта тяжелых кирпичей горелки составляет 270~300 кг, что увеличивает нагрузку на футеровку печи, особенно для кирпичей горелки в верхнем положении, их очень трудно закрепить, и требуются поддоны, опорные пластины и защитные пластины, что оценивается в 18 кг/комплект.[0004] (1) Bulk density is large. The weight of a set of heavy burner bricks is 270~300kg, which increases the load on the furnace lining, especially for burner bricks in the upper position, it is very difficult to fix them, and pallets, support plates and protective plates are required, which is estimated at 18kg/set.

[0005] (2) Из-за большого веса его необходимо устанавливать по частям, его чрезвычайно сложно поднимать, и для установки требуется одновременно по меньшей мере 3 человека. Пространство для установки является малым, и операция является очень сложной.[0005] (2) Due to its heavy weight, it needs to be installed piecemeal, it is extremely difficult to lift, and installation requires at least 3 people at the same time. The installation space is small and the operation is very difficult.

[0006] (3) Он не является стойким к тепловому удару. Горелка может треснуть, и материал высокой плотности может упасть и причинить вред людям.[0006] (3) It is not resistant to thermal shock. The burner may crack and the high density material may fall and cause injury to people.

[0007] (4) Теплопроводность является высокой, что приводит к высокой температуре в горелке на внешней стенке печи.[0007] (4) The thermal conductivity is high, resulting in a high temperature in the burner on the outer wall of the furnace.

[0008] Для решения вышеуказанных проблем в промышленности предлагается использование цельноволокнистого кирпича горелки. Цельноволокнистый кирпич горелки имеет небольшую объемную плотность, 70~100 кг/комплект, и прост в установке, требуется только шесть стальных уголков, что оценивается в 3 кг/комплект, и два человека могут выполнить все работы по установке. Цельноволокнистый кирпич горелки имеет низкую теплопроводность и хорошую стойкость к тепловому удару. Кроме того, он является энергосберегающим и имеет длительный срок службы. Однако существующий цельноволокнистый кирпич горелки все еще имеет следующие проблемы: не может быть достигнута прочность заготовки, необходимая для сопротивления высокотемпературному размыванию печным газом, влажная заготовка имеет плохую фильтруемость при всасывании, короткий срок службы и т.д.[0008] To solve the above problems, the industry has proposed the use of a solid brick burner. The solid fiber burner brick has a small bulk density of 70~100kg/set, and is easy to install, only six steel angles are required, which is estimated at 3kg/set, and two people can complete the entire installation. Solid fiber burner brick has low thermal conductivity and good thermal shock resistance. In addition, it is energy-saving and has a long service life. However, the existing solid-fibre burner brick still has the following problems: the strength of the preform required to resist high-temperature furnace gas scouring cannot be achieved, the wet preform has poor suction filterability, short service life, and so on.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0009] С учетом этого задачей настоящего изобретения является предложить цельноволокнистый кирпич горелки и способ его получения. Кирпич горелки, предлагаемый настоящим изобретением, может улучшить прочность и стойкость к высоким температурам, и является полезным для увеличения срока службы.[0009] With this in mind, it is an object of the present invention to provide an all-fiber burner brick and a method for producing the same. The burner brick provided by the present invention can improve strength and high temperature resistance, and is useful for extending service life.

[0010] Настоящее изобретение предлагает цельноволокнистый кирпич горелки, содержащий цельноволокнистый корпус кирпича и покрытие, нанесенное на его поверхность;[0010] The present invention provides a solid fiber burner brick comprising a solid fiber brick body and a coating applied to its surface;

[0011] цельноволокнистый корпус кирпича получен/выполнен из исходного материала, содержащего следующие компоненты в мас.%:[0011] the all-fiber brick body is obtained/made from a starting material containing the following components in wt.%:

волокно из кристаллов глинозема 20% ~ 50%;alumina crystal fiber 20% ~ 50%;

аморфное керамическое волокно 5% ~ 20%;amorphous ceramic fiber 5% ~ 20%;

наполнитель из мелкодисперсного порошка 20% ~ 50%;fine powder filler 20% ~ 50%;

неорганическое связующее вещество 30% ~ 50%;inorganic binder 30%~50%;

органическое связующее вещество 5% ~ 15%;organic binder 5% ~ 15%;

флокулянт 1% ~ 5%;flocculant 1%~5%;

[0012] волокно из кристаллов глинозема состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в волокне из кристаллов глинозема составляет:[0012] The alumina crystal fiber is composed of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in the alumina crystal fiber is:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%;0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%;

[0013] аморфное керамическое волокно состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в аморфном керамическом волокне составляет:[0013] Amorphous ceramic fiber consists of a combination of fibers of different lengths, and the weight fraction of fibers of different lengths in an amorphous ceramic fiber is:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%.0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%.

[0014] Предпочтительно наполнитель из мелкодисперсного порошка представляет собой мелкодисперсный порошок глинозема;[0014] Preferably, the fine powder filler is a fine alumina powder;

[0015] наполнитель из мелкодисперсного порошка состоит из частиц различных размеров, и массовая доля частиц наполнителя из мелкодисперсного порошка различных размеров в исходном материале составляет:[0015] The fine powder filler is composed of particles of various sizes, and the mass fraction of fine powder filler particles of various sizes in the raw material is:

наполнитель с размером частиц 200~325 меш 10% ~ 20%;filler with particle size 200~325 mesh 10% ~ 20%;

наполнитель с размером частиц 1000 меш 10% ~ 30%.1000 mesh filler 10% ~ 30%.

[0016] Предпочтительно неорганическое связующее вещество представляет собой золь кремнезема и/или золь алюминия;[0016] Preferably, the inorganic binder is a silica sol and/or an aluminum sol;

[0017] Органическое связующее вещество представляет собой крахмал.[0017] The organic binder is starch.

[0018] Предпочтительно флокулянт представляет собой полиалюминийхлорид;[0018] Preferably, the flocculant is a polyaluminum chloride;

[0019] толщина корпуса цельноволокнистого кирпича составляет 250~550 мм;[0019] The thickness of the body of solid fiber bricks is 250~550mm;

[0020] толщина покрытия составляет 5~10 мм.[0020] The coating thickness is 5~10 mm.

[0021] Предпочтительно покрытие формируется краской, содержащей следующие компоненты в мас.%:[0021] Preferably, the coating is formed with a paint containing the following components in wt.%:

стойкое к высокой температуре неорганическое волокно 10% ~ 50%;high temperature resistant inorganic fiber 10% ~ 50%;

армирующий наполнитель 10% ~ 20%;reinforcing filler 10% ~ 20%;

расширяющийся при высокой температуре наполнитель 5% ~ 15%;high temperature expanding filler 5% ~ 15%;

наполнитель каркаса 7% ~ 30%;carcass filler 7% ~ 30%;

нанопорошок 3% ~ 10%;nanopowder 3%~10%;

неорганический суспендирующий агент 0% ~ 20%;inorganic suspending agent 0%~20%;

неорганическое связующее вещество 10% ~ 50%;inorganic binder 10% ~ 50%;

органическая добавка 3% ~ 15%; иorganic additive 3% ~ 15%; And

вода, составляющая 10% ~ 50% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов;water, accounting for 10% ~ 50% of the total mass of all the above components;

[0022] длина стойкого к высокой температуре неорганического волокна составляет 0,01~1 мм.[0022] The length of the high temperature resistant inorganic fiber is 0.01~1 mm.

[0023] Предпочтительно в этом покрытии:[0023] Preferably in this coating:

[0024] нанопорошок выбирается из одного или более порошков нанокремнезема и наноглинозема;[0024] the nanopowder is selected from one or more nanosilica and nanoalumina powders;

[0025] стойкое к высокой температуре неорганическое волокно выбирается из одного или более волокон с высоким содержанием алюминия, содержащих цирконий волокон и волокон из кристаллов глинозема.[0025] The high temperature resistant inorganic fiber is selected from one or more of high aluminum content fibers, zirconium-containing fibers, and alumina crystal fibers.

[0026] Предпочтительно в этом покрытии:[0026] Preferably in this coating:

[0027] армирующий наполнитель выбирается из одного или более порошков игольчатого микрокремнезема и пирофиллита;[0027] the reinforcing filler is selected from one or more powders of acicular microsilica and pyrophyllite;

[0028] расширяющийся при высокой температуре наполнитель выбирается из одного или более порошков кианита и силлиманита;[0028] the high temperature expandable filler is selected from one or more kyanite and sillimanite powders;

[0029] наполнитель каркаса выбирается из одного или более порошков глинозема, муллита, циркона и корунда.[0029] the frame filler is selected from one or more powders of alumina, mullite, zircon, and corundum.

[0030] Предпочтительно в этом покрытии:[0030] Preferably in this coating:

[0031] неорганический суспендирующий агент представляет собой бентонит;[0031] the inorganic suspending agent is bentonite;

[0032] неорганическое связующее вещество выбирается из одного или более из золя алюминия, дигидрофосфата алюминия и золя кремнезема;[0032] the inorganic binder is selected from one or more of aluminum sol, aluminum dihydrogen phosphate, and silica sol;

[0033] органическая добавка выбирается из одного или более из органического связующего вещества, антисептика и антифриза.[0033] The organic additive is selected from one or more of an organic binder, an antiseptic, and an antifreeze.

[0034] Настоящее изобретение также предлагает способ получения цельноволокнистого кирпича горелки, описанного в приведенных выше технических решениях, содержащий:[0034] The present invention also provides a process for producing a solid fiber burner brick as described in the above technical solutions, comprising:

[0035] a) смешивание волокна из кристаллов глинозема, аморфного керамического волокна, неорганического связующего вещества, наполнителя из мелкодисперсного порошка, органического связующего вещества и воды для получения суспензии;[0035] a) mixing alumina crystal fiber, amorphous ceramic fiber, inorganic binder, fine powder filler, organic binder and water to form a slurry;

[0036] b) смешивание суспензии с флокулянтом, а затем выполнение вакуумной фильтрации и прессования для получения влажной заготовки;[0036] b) mixing the slurry with the flocculant and then performing vacuum filtration and pressing to obtain a wet preform;

[0037] c) сушку влажной заготовки для получения сухой заготовки; и[0037] c) drying the wet preform to obtain a dry preform; And

[0038] d) нанесение краски на поверхность сухой заготовки и сушку для получения цельноволокнистого кирпича горелки.[0038] d) applying paint to the surface of the dry blank and drying to obtain a solid fiber burner brick.

[0039] Предпочтительно на стадии a) концентрация суспензии составляет 1 ~ 15 мас.%; а на стадии c) прессование осуществляется так, чтобы толщина заготовки достигла 250~550 мм.[0039] Preferably in step a) the slurry concentration is 1 ~ 15% by weight; and in step c), pressing is carried out so that the thickness of the workpiece reaches 250~550 mm.

[0040] Настоящее изобретение предлагает цельноволокнистый кирпич горелки, который готовится путем смешивания волокна из кристаллов глинозема и аморфного керамического волокна, которые оба являются комбинацией волокон различной длины, и, кроме того, добавления наполнителей из мелкодисперсного порошка с различными размерами частиц и других добавок. Это делает внутреннюю структуру продукта более однородной, увеличивает объемную плотность продукта, а также улучшает фильтруемость всасывания волокнистой заготовки и способствует формованию и улучшению прочности заготовки. Поверхность корпуса кирпича дополнительно снабжается покрытием, которое может эффективно защитить волокно корпуса кирпича от суровых условий, повысить его устойчивость к высоким температурам и помочь продлить срок службы кирпича горелки.[0040] The present invention provides an all-fiber burner brick that is prepared by mixing alumina crystal fiber and amorphous ceramic fiber, both of which are a combination of fibers of different lengths, and further adding fine powder fillers of different particle sizes and other additives. This makes the internal structure of the product more uniform, increases the bulk density of the product, and also improves the suction filterability of the fibrous preform, and promotes molding and improves the strength of the preform. The surface of the brick body is additionally provided with a coating, which can effectively protect the fiber of the brick body from harsh conditions, improve its high temperature resistance, and help prolong the life of the burner brick.

[0041] Результаты эксперимента показывают, что предел прочности при растяжении при комнатной температуре кирпича горелки, предлагаемого настоящим изобретением, достигает более 1,1 МПа, предел прочности при сжатии при комнатной температуре достигает более 0,6 МПа, предел прочности при сжатии при высокой температуре достигает более 0,7 МПа, и абсолютное значение линейной усадки при нагреве составляет менее 0,8%.[0041] The results of the experiment show that the tensile strength at room temperature of the burner brick of the present invention reaches more than 1.1 MPa, the compressive strength at room temperature reaches more than 0.6 MPa, the compressive strength at high temperature reaches more than 0.7 MPa, and the absolute value of linear shrinkage during heating is less than 0.8%.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

[0042] Настоящее изобретение предлагает цельноволокнистый кирпич горелки, содержащий цельноволокнистый корпус кирпича и покрытие, нанесенное на его поверхность;[0042] The present invention provides a solid fiber burner brick comprising a solid fiber brick body and a coating applied to its surface;

[0043] цельноволокнистый корпус кирпича получен/выполнен из исходного материала, содержащего следующие компоненты в мас.%:[0043] the all-fiber brick body is obtained/made from a starting material containing the following components in wt.%:

волокно из кристаллов глинозема 20% ~ 50%;alumina crystal fiber 20% ~ 50%;

аморфное керамическое волокно 5% ~ 20%;amorphous ceramic fiber 5% ~ 20%;

наполнитель из мелкодисперсного порошка 20% ~ 50%;fine powder filler 20% ~ 50%;

неорганическое связующее вещество 30% ~ 50%;inorganic binder 30%~50%;

органическое связующее вещество 5% ~ 15%;organic binder 5% ~ 15%;

флокулянт 1% ~ 5%;flocculant 1%~5%;

[0044] волокно из кристаллов глинозема состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в волокне из кристаллов глинозема составляет:[0044] The alumina crystal fiber is composed of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in the alumina crystal fiber is:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%;0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%;

[0045] аморфное керамическое волокно состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в аморфном керамическом волокне составляет:[0045] Amorphous ceramic fiber consists of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in an amorphous ceramic fiber is:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%.0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%.

[0046] В настоящем раскрытии сумма массовых долей вышеуказанных компонентов предпочтительно составляет 100%.[0046] In the present disclosure, the sum of the mass fractions of the above components is preferably 100%.

[0047] Настоящее изобретение смешивает волокно из кристаллов глинозема и аморфное керамическое волокно, которые оба являются комбинацией волокон различной длины, и, кроме того, добавляет наполнители из мелкодисперсного порошка с различными размерами частиц и другие добавки. Это делает внутреннюю структуру продукта более однородной, увеличивает объемную плотность продукта, а также улучшает фильтруемость всасывания волокнистой заготовки и способствует формованию и улучшению прочности заготовки. Поверхность корпуса кирпича дополнительно снабжается покрытием, которое может эффективно защитить волокно корпуса кирпича от суровых условий, повысить его устойчивость к высоким температурам и помочь продлить срок службы кирпича горелки.[0047] The present invention blends alumina crystal fiber and amorphous ceramic fiber, which are both a combination of fibers of different lengths, and further adds fine powder fillers of different particle sizes and other additives. This makes the internal structure of the product more uniform, increases the bulk density of the product, and also improves the suction filterability of the fibrous preform, and promotes molding and improves the strength of the preform. The surface of the brick body is additionally provided with a coating, which can effectively protect the fiber of the brick body from harsh conditions, improve its high temperature resistance, and help prolong the life of the burner brick.

[0048] Что касается цельноволокнистого корпуса кирпича горелки:[0048] Regarding the solid fiber burner brick body:

[0049] В настоящем изобретении исходный материал волокна из кристаллов глинозема заранее обрабатывается до конкретной длины, и волокна с различной длиной объединяются. Таким образом, волокно из кристаллов глинозема состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в волокне из кристаллов глинозема составляет:[0049] In the present invention, alumina crystal fiber raw material is pre-processed to a specific length, and fibers of different lengths are combined. Thus, an alumina crystal fiber consists of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in an alumina crystal fiber is:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%.0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%.

[0050] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения комбинация волокон из кристаллов глинозема является следующей:[0050] In some embodiments of the present invention, the combination of alumina crystal fibers is as follows:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 30%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 30%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 40%;0.05 mm ≤ length < 0.1 mm 40%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 30%.0.1 mm ≤ length < 1 mm 30%.

[0051] В настоящем изобретении волокно из кристаллов глинозема предпочтительно представляет собой одно или более из волокна из кристаллов глинозема 72, волокна из кристаллов глинозема 80 и волокна из кристаллов глинозема 95. В настоящем изобретении массовая доля волокна из кристаллов глинозема в исходном материале составляет 20% ~ 50%; и в некоторых вариантах осуществления 20%, 25% или 30%.[0051] In the present invention, the alumina crystal fiber is preferably one or more of alumina crystal fiber 72, alumina crystal fiber 80, and alumina crystal fiber 95. In the present invention, the mass fraction of alumina crystal fiber in the starting material is 20%. ~ 50%; and in some embodiments, 20%, 25%, or 30%.

[0052] В настоящем изобретении исходный материал аморфного керамического волокна заранее обрабатывается до конкретной длины, и волокна с различной длиной объединяются. Таким образом, аморфное керамическое волокно состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в аморфном керамическом волокне составляет:[0052] In the present invention, the amorphous ceramic fiber raw material is pre-processed to a specific length, and fibers of different lengths are combined. Thus, an amorphous ceramic fiber consists of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in an amorphous ceramic fiber is:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%.0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%.

[0053] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения комбинация аморфных керамических волокон является следующей:[0053] In some embodiments of the present invention, the combination of amorphous ceramic fibers is as follows:

0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 30%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 30%;

0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 40%;0.05 mm ≤ length < 0.1 mm 40%;

0,1 мм ≤ длина < 1 мм 30%.0.1 mm ≤ length < 1 mm 30%.

[0054] В настоящем изобретении исходный материал аморфного керамического волокна предпочтительно представляет собой вату из волокон с высоким содержанием алюминия, получаемых методом выдувания, то есть вата из волокон с высоким содержанием алюминия, получаемых методом выдувания, перерабатывается в волокна различной длины для их объединения. В настоящем изобретении массовая доля аморфного керамического волокна в исходном материале составляет 5% ~ 20%; и в некоторых вариантах осуществления 5%, 10% или 20%.[0054] In the present invention, the raw material of the amorphous ceramic fiber is preferably high aluminum blown fiber wadding, that is, high aluminum blown fiber wadding is processed into fibers of various lengths to combine them. In the present invention, the mass fraction of amorphous ceramic fiber in the raw material is 5% ~ 20%; and in some embodiments, 5%, 10%, or 20%.

[0055] В настоящем изобретении наполнитель из мелкодисперсного порошка предпочтительно представляет собой мелкодисперсный порошок глинозема. В настоящем изобретении массовая доля наполнителя из мелкодисперсного порошка в исходном материале цельноволокнистого корпуса кирпича составляет 20% ~ 50%; и в некоторых вариантах 20% или 25%.[0055] In the present invention, the fine powder filler is preferably a fine alumina powder. In the present invention, the mass fraction of the fine powder filler in the raw material of the solid fiber brick body is 20% ~ 50%; and in some embodiments 20% or 25%.

[0056] В настоящем изобретении наполнитель из мелкодисперсного порошка состоит из частиц различных размеров, и массовая доля частиц наполнителя из мелкодисперсного порошка различных размеров в исходном материале цельноволокнистого корпуса кирпича предпочтительно составляет:[0056] In the present invention, the fine powder filler is composed of particles of various sizes, and the mass fraction of fine powder filler particles of various sizes in the raw material of the solid fiber brick body is preferably:

наполнитель с размером частиц 200~325 меш 10% ~ 20%;filler with particle size 200~325 mesh 10% ~ 20%;

наполнитель с размером частиц 1000 меш 10% ~ 30%.1000 mesh filler 10% ~ 30%.

[0057] В настоящем изобретении неорганическое связующее вещество предпочтительно представляет собой золь кремнезема и/или золь алюминия. В настоящем изобретении массовая доля неорганического связующего вещества в исходном материале цельноволокнистого корпуса кирпича составляет 30% ~ 50%; и в некоторых вариантах 30%, 35% или 40%.[0057] In the present invention, the inorganic binder is preferably a silica sol and/or an aluminum sol. In the present invention, the mass fraction of the inorganic binder in the raw material of the whole fiber brick body is 30% ~ 50%; and in some embodiments 30%, 35% or 40%.

[0058] В настоящем изобретении органическое связующее вещество предпочтительно представляет собой крахмал. В настоящем изобретении массовая доля крахмала в исходном материале цельноволокнистого корпуса кирпича составляет 5% ~ 15%; и в некоторых вариантах 5%, 6%, 7% или 8%.[0058] In the present invention, the organic binder is preferably starch. In the present invention, the mass fraction of starch in the raw material of the solid fiber brick body is 5% ~ 15%; and in some embodiments 5%, 6%, 7%, or 8%.

[0059] В настоящем изобретении флокулянт предпочтительно представляет собой полиалюминийхлорид. В настоящем изобретении массовая доля флокулянта в исходном материале цельноволокнистого корпуса кирпича составляет 1% ~ 5%; и в некоторых вариантах 2%, 3%, 4% или 5%.[0059] In the present invention, the flocculant is preferably a polyaluminum chloride. In the present invention, the mass fraction of the flocculant in the raw material of the solid fiber brick body is 1% ~ 5%; and in some embodiments 2%, 3%, 4%, or 5%.

[0060] Что касается поверхностного покрытия кирпича горелки:[0060] Regarding the surface treatment of the burner brick:

[0061] В дополнение к цельноволокнистому корпусу кирпича цельноволокнистый кирпич горелки, предлагаемый настоящим изобретением, также имеет покрытие на своей поверхности. В настоящем изобретении покрытие формируется краской, содержащей следующие компоненты в мас.%:[0061] In addition to the solid fiber brick body, the solid fiber burner brick of the present invention also has a coating on its surface. In the present invention, the coating is formed with a paint containing the following components in wt.%:

стойкое к высокой температуре неорганическое волокно 10% ~ 50%;high temperature resistant inorganic fiber 10% ~ 50%;

армирующий наполнитель 10% ~ 20%;reinforcing filler 10% ~ 20%;

расширяющийся при высокой температуре наполнитель 5% ~ 15%;high temperature expanding filler 5% ~ 15%;

наполнитель каркаса 7% ~ 30%;carcass filler 7% ~ 30%;

нанопорошок 3% ~ 10%;nanopowder 3%~10%;

неорганический суспендирующий агент 0% ~ 20%;inorganic suspending agent 0%~20%;

неорганическое связующее вещество 10% ~ 50%;inorganic binder 10% ~ 50%;

органическая добавка 3% ~ 15%; иorganic additive 3% ~ 15%; And

вода, составляющая 10% ~ 50% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов;water, accounting for 10% ~ 50% of the total mass of all the above components;

[0062] длина стойкого к высокой температуре неорганического волокна составляет 0,01~1 мм.[0062] The length of the high temperature resistant inorganic fiber is 0.01~1 mm.

[0063] Высокотемпературная нанокомпозитная краска, предлагаемая настоящим изобретением, готовится путем предварительной обработки волокна для контроля длины волокна и введения высокотемпературного армирующего наполнителя, расширяющегося при высокой температуре наполнителя, нанопорошка, неорганического суспендирующего агента и других добавок. Благодаря этим усовершенствованиям получаемая краска с высокотемпературной нанокомпозитной структурой имеет следующие характеристики. (1) Она обладает сверхвысокой прочностью и компактностью при высокой температуре, небольшой усадкой, отсутствием трещин, образующихся при высокой температуре, и может выдерживать сверхсильное разъедание воздушным потоком и эрозию под воздействием атмосферы крекинг-печи в нефтехимической промышленности; (2) Введение нанопорошка придает краске более богатую градацию размера частиц и более высокую проницаемость при распылении на поверхность волокнистой футеровки, достигая тем самым цели более прочного сцепления с волокнистой футеровкой; (3) Благодаря контролю градации длины волокна и размера частиц порошка, а также введению неорганического суспендирующего агента и других добавок краска становится однородной и стабильной, деликатной и гладкой и может достигать состояния текучести суспензии, аналогичного зубной пасте при экструзии, избегая осаждения и расслоения во время процесса укладки. Может быть реализована небольшая упаковка, и может быть сформирована форма перевернутого молотка при закреплении и укоренении в нижней части волокнистого модуля; (4) Краска обладает хорошей проницаемостью, хорошим сцеплением с футеровкой печи после распыления и особыми характеристиками закрепления и укоренения, что делает связывание краски и футеровки печи двойственно прочным, тем самым эффективно противодействуя размыванию воздушным потоком и продлевая срок службы футеровки печи.[0063] The high temperature nanocomposite ink of the present invention is prepared by pre-treating fiber to control fiber length and adding high temperature reinforcing filler, high temperature expandable filler, nanopowder, inorganic suspending agent and other additives. Thanks to these improvements, the resulting ink with a high temperature nanocomposite structure has the following characteristics. (1) It has super high strength and compactness at high temperature, small shrinkage, no cracking at high temperature, and can withstand ultra-strong airflow attack and atmospheric erosion of a cracking furnace in the petrochemical industry; (2) The introduction of the nanopowder gives the paint a richer particle size gradation and a higher permeability when sprayed onto the surface of the fibrous lining, thereby achieving the goal of stronger adhesion to the fibrous lining; (3) By controlling the gradation of fiber length and powder particle size, and introducing an inorganic suspending agent and other additives, the paint becomes uniform and stable, delicate and smooth, and can achieve a suspension flow state similar to toothpaste in extrusion, avoiding settling and delamination during laying process. A small package can be realized, and an inverted hammer shape can be formed when fixed and rooted at the bottom of the fiber module; (4) The paint has good permeability, good adhesion to the furnace lining after spraying, and special anchoring and rooting characteristics, which makes the bonding of the paint and the furnace lining dually strong, thus effectively resisting air flow erosion and prolonging the service life of the furnace lining.

[0064] В настоящем изобретении исходным материалом для устойчивого к высоким температурам неорганического волокна предпочтительно является одно или более из волокон с высоким содержанием глинозема, содержащих цирконий волокон и волокон из кристаллов глинозема. Среди них волокно из кристаллов глинозема предпочтительно представляет собой одно или более из волокна из кристаллов глинозема 72, волокна из кристаллов глинозема 80 и волокна из кристаллов глинозема 95.[0064] In the present invention, the starting material for the high temperature resistant inorganic fiber is preferably one or more of high alumina fibers, zirconium-containing fibers, and alumina crystal fibers. Among them, the alumina crystal fiber is preferably one or more of 72 alumina crystal fiber, 80 alumina crystal fiber, and 95 alumina crystal fiber.

[0065] В настоящем изобретении устойчивым к высоким температурам неорганическим волокном является вторично обработанное волокно, и настоящее изобретение управляет длиной волокна посредством обработки. В настоящем изобретении длина получаемого термостойкого неорганического волокна составляет 0,01~1 мм; а диаметр термостойкого неорганического волокна предпочтительно составляет 1~6 мкм.[0065] In the present invention, the high temperature resistant inorganic fiber is a recycled fiber, and the present invention controls the length of the fiber through processing. In the present invention, the length of the obtained heat-resistant inorganic fiber is 0.01~1 mm; and the diameter of the heat-resistant inorganic fiber is preferably 1~6 µm.

[0066] В настоящем изобретении массовая доля термостойкого неорганического волокна в краске составляет 10%~50%, предпочтительно 15%~30%; и в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 15%, 20%, 25% или 30%.[0066] In the present invention, the mass fraction of the heat-resistant inorganic fiber in the ink is 10%~50%, preferably 15%~30%; and in some embodiments of the present invention, 15%, 20%, 25%, or 30%.

[0067] В настоящем изобретении армирующий наполнитель представляет собой стойкий к высокой температуре армирующий наполнитель, предпочтительно один или более из порошка игольчатого микрокремнезема и порошка пирофиллита. Среди них соотношение сторон частиц порошка игольчатого микрокремнезема предпочтительно составляет (15~20):1. Размер частиц порошка пирофиллита предпочтительно составляет 200~300 меш. В настоящем изобретении нет никакого специального ограничения на источник высокотемпературного армирующего наполнителя, если он является обычным коммерческим продуктом.[0067] In the present invention, the reinforcing filler is a high temperature resistant reinforcing filler, preferably one or more of acicular microsilica powder and pyrophyllite powder. Among them, the particle aspect ratio of the acicular microsilica powder is preferably (15~20):1. The particle size of the pyrophyllite powder is preferably 200~300 mesh. In the present invention, there is no particular restriction on the source of high temperature reinforcing filler as long as it is a common commercial product.

[0068] В настоящем изобретении массовая доля армирующего наполнителя в краске составляет 10%~20%; и в некоторых вариантах осуществления 10%, 13%, 15% или 20%.[0068] In the present invention, the mass fraction of the reinforcing filler in the paint is 10%~20%; and in some embodiments, 10%, 13%, 15%, or 20%.

[0069] В настоящем изобретении расширяющийся при высокой температуре наполнитель предпочтительно представляет собой один или более из порошков кианита и силлиманита. В настоящем изобретении нет никакого специального ограничения на источник расширяющегося при высокой температуре наполнителя, если он является обычным коммерческим продуктом. В настоящем изобретении массовая доля расширяющегося при высокой температуре наполнителя в краске составляет 5% ~ 15%; и в некоторых вариантах осуществления 5%, 8% или 12%.[0069] In the present invention, the high temperature expanding filler is preferably one or more of kyanite and sillimanite powders. In the present invention, there is no particular restriction on the source of the high temperature expandable filler as long as it is a common commercial product. In the present invention, the mass fraction of the high temperature expanding filler in the paint is 5% ~ 15%; and in some embodiments, 5%, 8%, or 12%.

[0070] В настоящем изобретении наполнитель каркаса представляет собой стойкий к высокой температуре наполнитель каркаса, предпочтительно один или более из порошка глинозема, порошка муллита, порошка циркона и порошка корунда. В настоящем изобретении размер частиц наполнителя каркаса предпочтительно составляет 300-1000 меш. В настоящем изобретении нет никакого специального ограничения на источник наполнителя каркаса, если он является обычным коммерческим продуктом. [0070] In the present invention, the carcass filler is a high temperature resistant carcass filler, preferably one or more of alumina powder, mullite powder, zircon powder, and corundum powder. In the present invention, the particle size of the carcass filler is preferably 300-1000 mesh. In the present invention, there is no particular restriction on the source of the carcass filler as long as it is a common commercial product.

[0071] В настоящем изобретении массовая доля наполнителя каркаса в краске составляет 7%~30%; и в некоторых вариантах осуществления 7%, 10% или 15%.[0071] In the present invention, the mass fraction of the carcass filler in the paint is 7%~30%; and in some embodiments, 7%, 10%, or 15%.

[0072] В настоящем изобретении нанопорошок предпочтительно представляет собой один или более из порошков нанокремнезема и наноглинозема. В настоящем изобретении размер частиц нанопорошка предпочтительно составляет 1~100 нм. В настоящем изобретении нет никакого специального ограничения на источник нанопорошка, если он является обычным коммерческим продуктом.[0072] In the present invention, the nanopowder is preferably one or more of nanosilica and nanoalumina powders. In the present invention, the particle size of the nanopowder is preferably 1~100 nm. In the present invention, there is no special limitation on the source of the nanopowder as long as it is a common commercial product.

[0073] В настоящем изобретении массовая доля нанопорошка в краске составляет 3%~10%; и в некоторых вариантах осуществления 3%, 5% или 8%.[0073] In the present invention, the mass fraction of nanopowder in the paint is 3%~10%; and in some embodiments, 3%, 5%, or 8%.

[0074] В настоящем изобретении неорганический суспендирующий агент предпочтительно представляет собой бентонит. В настоящем изобретении массовая доля неорганического суспендирующего агента в краске составляет 0% ~ 20%; и в некоторых вариантах осуществления 0% или 5%.[0074] In the present invention, the inorganic suspending agent is preferably bentonite. In the present invention, the mass fraction of the inorganic suspending agent in the paint is 0% ~ 20%; and in some embodiments, 0% or 5%.

[0075] В настоящем изобретении неорганическое связующее вещество выбирается из одного или более из золя алюминия, дигидрофосфата алюминия и золя кремнезема. В настоящем изобретении массовая доля неорганического связующего вещества в краске составляет 10%~50%; и в некоторых вариантах осуществления 25%, 37%, 40% или 41%.[0075] In the present invention, the inorganic binder is selected from one or more of aluminum sol, aluminum dihydrogen phosphate, and silica sol. In the present invention, the mass fraction of the inorganic binder in the paint is 10%~50%; and in some embodiments, 25%, 37%, 40%, or 41%.

[0076] В настоящем изобретении органическая добавка предпочтительно представляет собой одно или более из органического связующего вещества, антисептика и антифриза; и более предпочтительно органическая добавка представляет собой органическое связующее вещество, антисептик и антифриз. Среди них органическое связующее вещество предпочтительно представляет собой одно или более из крахмала, декстрина и целлюлозы. Антисептик предпочтительно является биоцидом. Антифриз предпочтительно представляет собой этиленгликоль.[0076] In the present invention, the organic additive is preferably one or more of an organic binder, an antiseptic, and an antifreeze; and more preferably the organic additive is an organic binder, antiseptic and antifreeze. Among them, the organic binder is preferably one or more of starch, dextrin and cellulose. The antiseptic is preferably a biocide. The antifreeze is preferably ethylene glycol.

[0077] В настоящем изобретении массовая доля органической добавки в краске составляет 3%~15%; и в некоторых вариантах осуществления 3% или 5%.[0077] In the present invention, the mass fraction of the organic additive in the paint is 3%~15%; and in some embodiments, 3% or 5%.

[0078] В настоящем изобретении полная масса вышеупомянутых стойкого к высокой температуре неорганического волокна, армирующего наполнителя, расширяющегося при высокой температуре наполнителя, наполнителя каркаса, нанопорошка, неорганического суспендирующего агента, неорганического связующего вещества и органической добавки предпочтительно составляет 100%. В дополнение к вышеупомянутым компонентам система краски содержит воду; в настоящем изобретении количество воды составляет 10%-50% от общего количества всех вышеупомянутых компонентов кроме воды; и в некоторых вариантах осуществления 15%, 25%, 30% или 35%.[0078] In the present invention, the total weight of the aforementioned high temperature resistant inorganic fiber, reinforcing filler, high temperature expansion filler, carcass filler, nanopowder, inorganic suspending agent, inorganic binder and organic additive is preferably 100%. In addition to the above ingredients, the paint system contains water; in the present invention, the amount of water is 10%-50% of the total amount of all the above components except water; and in some embodiments, 15%, 25%, 30%, or 35%.

[0079] Высокотемпературная нанокомпозитная краска, предлагаемая настоящим изобретением, использует волокна конкретной длины, а также вводит конкретный армирующий наполнитель и расширяющийся при высокой температуре наполнитель, так что она имеет сверхвысокую прочность при высоких температурах без образования трещин, вызываемого усадкой при высокой температуре. В дополнение к этому вводятся определенные наполнитель каркаса и наноструктурированные материалы, и синергетический эффект между вышеупомянутыми материалами делает состояние краски однородным и стабильным, избегая осаждения и расслоения в процессе укладки. Во время высокотемпературного использования краска прочно сцепляется с футеровкой печи, имеет малую высокотемпературную усадку и имеет барьер из твердой корки со сверхвысокой прочностью. Краска имеет малую усадку после обжига при высокой температуре, не дает трещин и прочно связывается с футеровкой печи, а также обладает высокой прочностью после высокотемпературного обжига, которая может эффективно противостоять размыванию воздушным потоком и эрозии атмосферой при нижнем, боковом и верхнем обжиге, защищая тем самым волоконный модуль от коррозии внешней средой и разрушения из-за хрупкости и предотвращая потери тепла печи во время высокотемпературной работы, чтобы продлить срок службы футеровки печи и снизить температуру наружной стенки печи, достигнув цели энергосбережения и снижения потребления. Высокотемпературная нанокомпозитная краска, предлагаемая настоящим изобретением, может использоваться в качестве специальной краски для цельноволокнистой структуры печи крекинга этилена, и обладает сверхвысокой прочностью, прочным сцеплением с волокнистой футеровкой и особым состоянием сцепления, реализуя тем самым удобство строительства и играя ключевую роль в замене кирпичной стены с цельноволокнистой структурой.[0079] The high-temperature nanocomposite paint of the present invention uses fibers of a specific length, and also introduces a specific reinforcing filler and a high-temperature expandable filler, so that it has ultra-high strength at high temperatures without cracking caused by shrinkage at high temperature. In addition to this, certain frame fillers and nanostructured materials are introduced, and the synergistic effect between the above materials makes the state of the paint uniform and stable, avoiding settling and delamination during the laying process. During high-temperature use, the paint adheres strongly to the furnace lining, has little high-temperature shrinkage, and has a hard-crust barrier with ultra-high strength. The paint has small shrinkage after high temperature firing, no cracking, and strong bonding with the furnace lining, and high strength after high temperature firing, which can effectively resist air flow erosion and atmospheric erosion during bottom, side and top firing, thus protecting fiber module against corrosion by the external environment and destruction due to brittleness, and preventing heat loss of the furnace during high temperature operation, so as to prolong the service life of the furnace lining and reduce the temperature of the furnace outer wall, achieving the goal of energy saving and consumption reduction. The high-temperature nanocomposite paint of the present invention can be used as a special paint for the whole fiber structure of an ethylene cracking furnace, and has super high strength, strong adhesion to the fiber lining and a special adhesion state, thus realizing the convenience of construction and playing a key role in replacing the brick wall with whole fiber structure.

[0080] В настоящем изобретении вышеупомянутая краска может быть приготовлена следующим способом:[0080] In the present invention, the above ink can be prepared in the following way:

[0081] S1. смешивание стойкого к высоким температурам неорганического волокна, неорганического связующего вещества и воды для получения дисперсии волокна;[0081] S1. mixing a high temperature resistant inorganic fiber, an inorganic binder and water to obtain a fiber dispersion;

[0082] S2. смешивание дисперсии волокна с расширяющимся при высокой температуре наполнителем, армирующим наполнителем и наполнителем каркаса для получения суспензии; и[0082] S2. mixing the fiber dispersion with the high temperature expandable filler, reinforcing filler and carcass filler to form a slurry; And

[0083] S3. смешивание суспензии с нанопорошком, неорганическим суспендирующим агентом и органической добавкой для получения краски.[0083] S3. mixing suspension with nanopowder, inorganic suspending agent and organic additive to obtain paint.

[0084] Среди них на стадии S1 смешивание предпочтительно представляет собой смешивание при перемешивании; время перемешивания предпочтительно составляет 10~30 мин. На стадии S2 смешивание предпочтительно представляет собой смешивание при перемешивании; время перемешивания предпочтительно составляет 3~5 мин. На стадии S3 последовательность смешивания предпочтительно является следующей: сначала в суспензию добавляется нанопорошок, смешивается в течение 3-5 мин при перемешивании; затем добавляется неорганический суспендирующий агент и смешивается в течение 5~10 мин при перемешивании; и, наконец, добавляется органическая добавка и смешивается в течение 10~20 мин при перемешивании, чтобы получить покрытие.[0084] Among them, in step S1, the mixing is preferably mixing with stirring; the mixing time is preferably 10~30 minutes. In step S2, the mixing is preferably mixing with stirring; the stirring time is preferably 3~5 minutes. In step S3, the mixing sequence is preferably as follows: first, the nanopowder is added to the suspension, mixed for 3-5 minutes with stirring; then an inorganic suspending agent is added and mixed for 5~10 minutes with stirring; and finally, the organic additive is added and mixed for 10~20 minutes with agitation to obtain a coating.

[0085] В цельноволокнистом кирпиче горелки, предлагаемом настоящим изобретением, толщина цельноволокнистого корпуса кирпича предпочтительно составляет 250~550 мм; а толщина покрытия предпочтительно составляет 5~10 мм. В настоящем изобретении покрытие наносится на все наружные поверхности цельноволокнистого корпуса кирпича.[0085] In the solid fiber burner brick of the present invention, the thickness of the solid fiber brick body is preferably 250~550 mm; and the coating thickness is preferably 5~10 mm. In the present invention, the coating is applied to all outer surfaces of the all-fiber body of the brick.

[0086] Настоящее изобретение также предлагает способ получения цельноволокнистого кирпича горелки, описанного в приведенных выше технических решениях, содержащий:[0086] The present invention also provides a process for producing a solid fiber burner brick as described in the above technical solutions, comprising:

[0087] a) смешивание волокна из кристаллов глинозема, аморфного керамического волокна, неорганического связующего вещества, наполнителя из мелкодисперсного порошка, органического связующего вещества и воды для получения суспензии;[0087] a) mixing alumina crystal fiber, amorphous ceramic fiber, inorganic binder, fine powder filler, organic binder and water to form a slurry;

[0088] b) смешивание суспензии с флокулянтом, а затем выполнение вакуумной фильтрации и прессования для получения влажной заготовки;[0088] b) mixing the slurry with the flocculant and then performing vacuum filtration and pressing to obtain a wet preform;

[0089] c) сушку влажной заготовки для получения сухой заготовки; и[0089] c) drying the wet preform to obtain a dry preform; And

[0090] d) нанесение краски на поверхность сухой заготовки и сушку для получения цельноволокнистого кирпича горелки.[0090] d) applying paint to the surface of the dry blank and drying to obtain a solid fiber burner brick.

[0091] Что касается стадии a):[0091] Regarding step a):

[0092] В настоящем изобретении волокна предварительно обрабатываются на смесовой машине для управления длиной волокон, а затем волокна с различными длинами объединяются и помещаются в исходный материал для использования. Типы и длины волокна из кристаллов глинозема и аморфного керамического волокна, а также соотношения волокон с различными длинами и т.д. соответствуют тем, которые описаны в приведенных выше технических решениях, и здесь не будут повторяться. Типы и количества неорганического связующего вещества и наполнителя из мелкодисперсного порошка также соответствуют тем, которые описаны в приведенных выше технических решениях, и здесь не будут повторяться.[0092] In the present invention, the fibers are pre-treated on a blending machine to control the length of the fibers, and then the fibers with different lengths are combined and placed in the original material for use. Fiber types and lengths of alumina crystals and amorphous ceramic fibers, as well as ratios of fibers with different lengths, etc. correspond to those described in the above technical solutions, and will not be repeated here. The types and amounts of inorganic binder and fine powder filler are also those described in the above technical solutions and will not be repeated here.

[0093] Поскольку объем кирпича горелки является относительно большим, формируемая толщина составляет более 450 мм, и трудно увеличить толщину фильтрации всасывания до половины толщины, так что обычная фильтрация всасывания недоступна для достижения эффекта. Настоящее изобретение регулирует градацию длины волокна и прочность порошка, а также увеличивает фильтруемость всасывания пульпы. Перед влажным формованием волокно предварительно обрабатывается до заданного диапазона длины. Длина волокна контролируется так, чтобы она имела определенную градацию, что решает проблему, заключающуюся в том, что трудно контролировать длину волокна при его перемешивании в воде, в результате чего ватная масса становится слишком тонкой, чтобы ее можно было фильтровать с помощью вакуума, или слишком толстой, что приводит к неравномерной всасывающей фильтрации, а также к неравномерной внутренней структуре ватной заготовки из-за слишком малой объемной плотности ватной заготовки в процессе формования. Градация частиц порошкового наполнителя контролируется, что также способствует лучшему формированию ватной заготовки, когда влажная заготовка подвергается вакуумной фильтрации.[0093] Since the volume of the burner brick is relatively large, the forming thickness is more than 450 mm, and it is difficult to increase the thickness of the suction filtration to half the thickness, so that ordinary suction filtration is not available to achieve the effect. The present invention controls the fiber length gradation and powder strength, and also increases the filterability of the pulp suction. Prior to wet spinning, the fiber is pre-treated to a predetermined length range. The length of the fiber is controlled so that it has a certain gradation, which solves the problem that it is difficult to control the length of the fiber when it is stirred in water, causing the wadding to become too thin to be vacuum filtered, or too thick, which leads to uneven suction filtration, as well as uneven internal structure of the wadding blank due to the too low bulk density of the wadding blank during the molding process. The gradation of the powder filler particles is controlled, which also contributes to a better formation of the wadded preform when the wet preform is subjected to vacuum filtration.

[0094] В настоящем изобретении, когда вышеуказанные материалы смешиваются, последовательность смешивания предпочтительно является следующей: волокно из кристаллов глинозема, аморфное керамическое волокно, неорганическое связующее вещество, наполнитель из мелкодисперсного порошка и органическое связующее вещество последовательно добавляются к воде в определенных пропорциях и перемешиваются до однородности. Настоящее изобретение не имеет особых ограничений на способ смешивания при условии, что материалы смешиваются обычным способом, хорошо известным специалистам в данной области техники. В настоящем изобретении предпочтительно управлять концентрацией суспензии, получаемой при смешивании, так, чтобы она составляла 1 ~ 15 мас.%.[0094] In the present invention, when the above materials are mixed, the mixing sequence is preferably as follows: alumina crystal fiber, amorphous ceramic fiber, inorganic binder, fine powder filler, and organic binder are sequentially added to water in certain proportions and mixed until uniform . The present invention is not particularly limited to the mixing method, provided that the materials are mixed in a conventional manner well known to those skilled in the art. In the present invention, it is preferable to control the concentration of the suspension obtained by mixing so that it is 1 ~ 15 mass%.

[0095] Что касается стадии b):[0095] Regarding step b):

[0096] В настоящем изобретении суспензия, полученная на стадии a), смешивается с флокулянтом для облегчения фильтрации. После добавления флокулянта в суспензию волокно, наполнитель из мелкодисперсного порошка и неорганическое связующее вещество вместе выпадают хлопьями, делая воду прозрачной. В настоящем изобретении температура, при которой добавляется флокулянт, предпочтительно составляет 5~40°C, а время предпочтительно составляет 1~5 мин. Флокулированная суспензия помещается в формовочный резервуар, а затем проводится вакуумная фильтрация для удаления лишней жидкости. После описанного выше формования вакуумной фильтрацией получается влажная заготовка. Настоящее изобретение отличается от формовочной матрицы предшествующего уровня техники описанным выше формованием вакуумной фильтрацией. В традиционном способе формования материал может подаваться для формования только сверху, тогда как в настоящем изобретении добавлено боковое всасывание, что делает заготовку более однородной и компактной.[0096] In the present invention, the suspension obtained in step a) is mixed with a flocculant to facilitate filtration. After adding the flocculant to the slurry, the fiber, fine powder filler and inorganic binder flocculate together, making the water clear. In the present invention, the temperature at which the flocculant is added is preferably 5~40°C, and the time is preferably 1~5 minutes. The flocculated slurry is placed in a forming tank and then vacuum filtered to remove excess liquid. After vacuum filtration molding as described above, a wet preform is obtained. The present invention differs from the prior art molding die in the above-described vacuum filtering molding. In the traditional molding method, the material can only be fed from above to be molded, while in the present invention, side suction is added, which makes the preform more uniform and compact.

[0097] В настоящем изобретении во время процесса формования добавляется процесс прессования для увеличения толщины формовочной матрицы. После того, как пульпа заполнит формовочную матрицу, в процесс окончательной сушки добавляется процесс прессования, и влажная заготовка прессуется во время вакуумной фильтрации, так что влажная заготовка становится более компактной и однородной, обеспечивая объемную плотность и прочность ватной заготовки.[0097] In the present invention, a pressing process is added during the molding process to increase the thickness of the mold die. After the pulp fills the forming die, the pressing process is added to the final drying process, and the wet billet is pressed during vacuum filtration, so that the wet billet becomes more compact and uniform, ensuring the bulk density and strength of the cotton blank.

[0098] Что касается стадии c):[0098] Regarding step c):

[0099] В настоящем изобретении температура сушки предпочтительно составляет 80~120°C, а время сушки предпочтительно составляет 30~120 час. После сушки получается сухая заготовка.[0099] In the present invention, the drying temperature is preferably 80~120°C, and the drying time is preferably 30~120 hours. After drying, a dry preparation is obtained.

[00100] Что касается стадии d):[00100] Regarding step d):

[00101] В настоящем изобретении способ нанесения краски предпочтительно содержит: сначала пробивание отверстий на поверхности сухой заготовки и подачу клея в отверстия для укоренения краски, а затем нанесение краски на всю поверхность сухой заготовки. Настоящее изобретение не имеет особых ограничений на операции перфорации и укоренения краски, если они выполняются в соответствии с обычными операциями в данной области техники. Для примера, прямоугольный кирпич горелки (длина 500 мм × ширина 500 мм × высота 320 мм) включает в себя шесть поверхностей: сверху, снизу, слева, справа, спереди и сзади. Пробивка отверстий может выполняться, в частности, на поверхности обращенной к огню стенки и боковых стенок, вдоль вертикального направления обращенной к огню поверхности и боковых стенок. Начиная от края обращенной к огню поверхности, пробивка начинается с квадрата 50 мм, с отверстием через каждые 80 мм, по 5 отверстий в ряду, 5 рядов, всего 35 отверстий. Боковая стенка также пробивается этим методом, приблизительно 24 отверстия на каждой из четырех сторон, равномерно распределенных вдоль корпуса кирпича. Диаметр пробивания составляет 10 мм, а глубина - 20~50 мм. После пробивания отверстий производится вклейка в отверстие для укоренения краски. Краска представляет собой краску, описанную в приведенном выше техническом решении, и ее описание не будет здесь повторяться. После этого на поверхность сухой заготовки наносится краска и высушивается для образования покрытия. В настоящем изобретении температура сушки предпочтительно составляет 80~120°C, время сушки предпочтительно составляет 10~48 час; и толщина сформированного покрытия предпочтительно составляет 5~10 мм. После вышеуказанной обработки получается цельноволокнистый кирпич горелки.[00101] In the present invention, the paint application method preferably comprises: first punching holes in the surface of the dry workpiece and supplying glue to the holes to root the paint, and then applying paint to the entire surface of the dry workpiece. The present invention is not particularly limited to the ink perforating and rooting operations as long as they are carried out in accordance with conventional operations in the art. For example, a rectangular burner brick (length 500 mm × width 500 mm × height 320 mm) includes six surfaces: top, bottom, left, right, front, and back. The punching of the holes can be carried out in particular on the surface of the fire-facing wall and side walls, along the vertical direction of the fire-facing surface and side walls. Starting from the edge of the surface facing the fire, punching starts with a 50 mm square, with a hole every 80 mm, 5 holes in a row, 5 rows, 35 holes in total. The side wall is also punched with this method, with approximately 24 holes on each of the four sides, evenly spaced along the body of the brick. The punching diameter is 10mm and the depth is 20~50mm. After punching the holes, it is pasted into the hole for rooting the paint. The paint is the paint described in the above technical solution, and its description will not be repeated here. After that, paint is applied to the surface of the dry workpiece and dried to form a coating. In the present invention, the drying temperature is preferably 80~120°C, the drying time is preferably 10~48 hours; and the thickness of the formed coating is preferably 5~10 mm. After the above processing, an all-fiber burner brick is obtained.

[00102] Традиционные высокотемпературные цельноволокнистые продукты специальной формы используют проклеивание поверхности неорганическим связующим веществом для увеличения прочности ватной заготовки, что не может существенно защитить волокно ватной заготовки хлопка от неблагоприятных условий окружающей среды. Однако поверхностное покрытие принципиально исключает контакт суровой среды с цельноволокнистой заготовкой, тем самым значительно продлевая срок службы кирпича горелки.[00102] Conventional special-shaped high-temperature whole fiber products use surface sizing with an inorganic binder to increase the strength of the wadding blank, which cannot significantly protect the fiber of the cotton wadding blank from adverse environmental conditions. However, the surface coating fundamentally eliminates the contact of the harsh environment with the whole-fiber billet, thereby significantly extending the life of the burner brick.

[00103] Цельноволокнистый кирпич горелки, предлагаемый настоящим изобретением, обладает следующими полезными эффектами: комбинация материалов корпуса кирпича может увеличить объемную плотность продукта и улучшить фильтруемость всасывания волокнистой ватной заготовки, а также способствует формованию и повышению прочности заготовки. Поверхность корпуса кирпича дополнительно снабжается покрытием, которое может эффективно защитить волокно корпуса кирпича от суровых условий, повысить его устойчивость к высоким температурам и помочь продлить срок службы кирпича горелки, когда он используется в качестве кирпича горелки для печи крекинга этилена.[00103] The solid fiber burner brick of the present invention has the following beneficial effects: the combination of materials of the brick body can increase the bulk density of the product and improve the suction filterability of the fibrous wadding preform, and promote molding and improve the strength of the preform. The surface of the brick body is further provided with a coating, which can effectively protect the fiber of the brick body from harsh conditions, improve its high temperature resistance, and help prolong the service life of the burner brick when it is used as the burner brick for ethylene cracking furnace.

[00104] Для дальнейшего понимания настоящего изобретения его предпочтительные варианты осуществления будут описаны ниже вместе с примерами. Однако следует понимать, что эти описания предназначены только для дополнительной иллюстрации особенностей и преимуществ настоящего изобретения, а не для ограничения его формулы изобретения. [00104] To further understand the present invention, its preferred embodiments will be described below along with examples. However, it should be understood that these descriptions are only intended to further illustrate the features and advantages of the present invention and not to limit its claims.

[00105] Пример 1[00105] Example 1

[00106] 1.1 Формула исходного материала для корпуса кирпича[00106] 1.1 Brick Body Raw Material Formula

Волокна из кристаллов глинозема 72: 20%;Alumina crystal fibers 72: 20%;

Аморфное керамическое волокно 20%;Amorphous ceramic fiber 20%;

Наполнитель из мелкодисперсного порошка 20%;Fine powder filler 20%;

Неорганическое связующее вещество - золь кремнезема: 30%;Inorganic binder - silica sol: 30%;

Органическое связующее вещество - крахмал: 8%;Organic binder - starch: 8%;

Флокулянт - полиалюминийхлорид: 2%;Flocculant - polyaluminum chloride: 2%;

[00107] Среди них:[00107] Among them:

[00108] Комбинация длин волокон из кристаллов кремнезема составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00108] The combination of silica crystal fiber lengths was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00109] Комбинация длин аморфного керамического волокна и полученного раздувом волокна с высоким содержанием алюминия составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00109] The combination of the lengths of the amorphous ceramic fiber and the blown fiber with a high aluminum content was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00110] Наполнитель из мелкодисперсного порошка был мелким порошком глинозема, и комбинация размеров его частиц составляла: 200~325 меш 10%, 1000 меш 10%.[00110] The fine powder filler was fine alumina powder, and the combination of particle sizes thereof was: 200~325 mesh 10%, 1000 mesh 10%.

[00111] 1.2 Формула краски[00111] 1.2 Paint formula

Стойкое к высокой температуре неорганическое волокно: 15%;High temperature resistant inorganic fiber: 15%;

Высокотемпературный армирующий наполнитель - игольчатый порошок микрокремнезема: 10%;High-temperature reinforcing filler - acicular microsilica powder: 10%;

Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - порошок кианита: 12%;Expanding at high temperature filler - kyanite powder: 12%;

Высокотемпературный наполнитель каркаса - порошок глинозема: 10%;High temperature frame filler - alumina powder: 10%;

Нанопорошок - нанокремнезем: 5%;Nanopowder - nanosilica: 5%;

Неорганическое связующее вещество - золь алюминия: 40%;Inorganic binder - aluminum sol: 40%;

Органическая добавка - 2% порошка целлюлозы, 0,7% биоцида, 0,3% этиленгликоля: 3%;Organic additive - 2% cellulose powder, 0.7% biocide, 0.3% ethylene glycol: 3%;

Неорганический суспендирующий агент - бентонит: 5%;Inorganic suspending agent - bentonite: 5%;

Вода, составляющая 15% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 15% of the total mass of all the above components.

[00112] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было волокно с высоким содержанием глинозема, которое было переработано в короткое волокно. Полученное волокно имело длину 0,01~1 мм и диаметр 1~5 мкм.[00112] Among them, the starting fiber of the high temperature resistant inorganic fiber was a high alumina fiber, which was processed into a short fiber. The resulting fiber had a length of 0.01~1 mm and a diameter of 1~5 µm.

[00113] Приготовление краски[00113] Paint preparation

[00114] Стойкое к высоким температурам неорганическое волокно взвешивалось и добавлялось в смеситель. Неорганическое связующее вещество и вода взвешивались, добавлялись и перемешивались в течение 20 мин для полного смачивания и диспергирования волокон. Затем последовательно добавлялись расширяющийся при высокой температуре наполнитель, армирующий наполнитель и наполнитель каркаса. После добавления смесь перемешивалась в течение 5 мин для полного диспергирования. Затем нанопорошок добавлялся и перемешивался в течение 5 мин. Неорганический суспендирующий агент добавлялся и перемешивался в течение 10 мин, чтобы он полностью расширился и играл суспендирующую роль. Наконец, органические добавки добавлялись и перемешивались в течение 20 мин для получения краски.[00114] The high temperature resistant inorganic fiber was weighed and added to the mixer. The inorganic binder and water were weighed, added and mixed for 20 minutes to completely wet and disperse the fibers. Then, the high-temperature expanding filler, the reinforcing filler and the carcass filler were successively added. After the addition, the mixture was stirred for 5 minutes for complete dispersion. Then the nanopowder was added and stirred for 5 min. The inorganic suspending agent was added and stirred for 10 minutes to fully expand and play the suspending role. Finally, organic additives were added and mixed for 20 minutes to obtain a paint.

[00115] 1.3 Приготовление кирпича горелки[00115] 1.3 Brick burner preparation

[00116] S1. Волокно из кристаллов глинозема и аморфное керамическое волокно с различными градациями длин, неорганическое связующее вещество, наполнитель из мелкодисперсного порошка и органическое связующее вещество добавлялись в воду в соответствующих пропорциях и однородно смешивались для того, чтобы получить суспензию с концентрацией 5 мас.%.[00116] S1. Alumina crystal fiber and amorphous ceramic fiber with various length gradations, inorganic binder, fine powder filler and organic binder were added to water in appropriate proportions and mixed uniformly to obtain a slurry with a concentration of 5 wt.%.

[00117] S2. Флокулянт добавлялся в суспензию для флокуляции других материалов до тех пор, пока вода не становилась прозрачной, для получения флокулированного материала.[00117] S2. The flocculant was added to the slurry to flocculate other materials until the water became clear to obtain a flocculated material.

[00118] S3. Флокулированный материал помещался в формовочный резервуар, и выполнялась вакуумная фильтрация. После формования влажная заготовка прессовалась до толщины 350 мм и транспортировалась в сушильную камеру для сушки при температуре 120°С в течение 120 час для получения сухой заготовки.[00118] S3. The flocculated material was placed in a forming tank and vacuum filtration was performed. After molding, the wet billet was pressed to a thickness of 350 mm and transported to a drying chamber for drying at a temperature of 120° C. for 120 hours to obtain a dry billet.

[00119] S4. Сухая заготовка резалась в размер с длиной 490 мм × шириной 480 мм × высотой 310 мм.[00119] S4. The dry billet was cut to size with a length of 490 mm × a width of 480 mm × a height of 310 mm.

[00120] S5. На поверхность сухой заготовки наносилась краска, и конкретные стадии являются следующими: пробивание отверстий на поверхности сухой заготовки → укоренение краски → нанесение на поверхность сухой заготовки → сушка. Диаметр отверстия составлял 10 мм, а глубина - 30 мм. Толщина покрытия составляла 10 мм; температура сушки составляла 120°C при продолжительности 24 час. После вышеуказанной обработки получался кирпич горелки.[00120] S5. Paint was applied to the surface of the dry workpiece, and the specific steps are: punching holes on the surface of the dry workpiece → paint rooting → applying to the surface of the dry workpiece → drying. The hole diameter was 10 mm and the depth was 30 mm. The coating thickness was 10 mm; the drying temperature was 120°C for a duration of 24 hours. After the above processing, a burner brick was obtained.

[00121] Пример 2[00121] Example 2

[00122] 1.1 Формула исходного материала для корпуса кирпича[00122] 1.1 Brick Body Raw Material Formula

Волокна из кристаллов глинозема 80: 25%;Alumina crystal fibers 80: 25%;

Аморфное керамическое волокно 5%;Amorphous ceramic fiber 5%;

Наполнитель из мелкодисперсного порошка 25%;Fine powder filler 25%;

Неорганическое связующее вещество - золь кремнезема: 35%;Inorganic binder - silica sol: 35%;

Органическое связующее вещество - крахмал: 7%;Organic binder - starch: 7%;

Флокулянт - полиалюминийхлорид: 3%;Flocculant - polyaluminum chloride: 3%;

[00123] Среди них:[00123] Among them:

[00124] Комбинация длин волокон из кристаллов кремнезема составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00124] The combination of silica crystal fiber lengths was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00125] Комбинация длин аморфного керамического волокна и полученного раздувом волокна с высоким содержанием алюминия составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00125] The combination of the lengths of the amorphous ceramic fiber and the blown fiber with a high aluminum content was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00126] Наполнитель из мелкодисперсного порошка был мелким порошком глинозема, и комбинация размеров его частиц составляла: 200~325 меш 15%, 1000 меш 10%.[00126] The fine powder filler was fine alumina powder, and the combination of particle sizes thereof was: 200~325 mesh 15%, 1000 mesh 10%.

[00127] 1.2 Формула краски[00127] 1.2 Paint formula

Стойкое к высокой температуре неорганическое волокно: 20%;High temperature resistant inorganic fiber: 20%;

Высокотемпературный армирующий наполнитель - порошок пирофиллита: 13%;High-temperature reinforcing filler - pyrophyllite powder: 13%;

Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - силлиманит: 5%;Expanding at high temperature filler - sillimanite: 5%;

Высокотемпературный наполнитель каркаса - порошок муллита: 15%;High-temperature frame filler - mullite powder: 15%;

Нанопорошок - порошок наноглинозема: 3%;Nanopowder - nanoalumina powder: 3%;

Неорганическое связующее вещество - золь кремнезема: 41%;Inorganic binder - silica sol: 41%;

Органическая добавка - 2% порошка крахмала, 0,7% биоцида, 0,3% этиленгликоля: 3%;Organic additive - 2% starch powder, 0.7% biocide, 0.3% ethylene glycol: 3%;

Вода, составляющая 25% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 25% of the total mass of all of the above components.

[00128] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было содержащее цирконий волокно, которое было переработано в короткое волокно. Полученное волокно имело длину 0,01~2 мм и диаметр 1~6 мкм. [00128] Among them, the original fiber of the high temperature-resistant inorganic fiber was a zirconium-containing fiber, which was processed into a short fiber. The resulting fiber had a length of 0.01~2 mm and a diameter of 1~6 µm.

[00129] Приготовление краски: То же самое, что и в Примере 1.[00129] Paint preparation: Same as Example 1.

[00130] 1.3 Приготовление кирпича горелки: То же самое, что и в Примере 1.[00130] 1.3 Burner Brick Preparation: Same as Example 1.

[00131] Пример 3[00131] Example 3

[00132] 1.1 Формула исходного материала для корпуса кирпича[00132] 1.1 Brick Body Raw Material Formula

Волокна из кристаллов глинозема 80: 30%;Alumina crystal fibers 80: 30%;

Аморфное керамическое волокно 5%;Amorphous ceramic fiber 5%;

Наполнитель из мелкодисперсного порошка 20%;Fine powder filler 20%;

Неорганическое связующее вещество - золь кремнезема: 35%;Inorganic binder - silica sol: 35%;

Органическое связующее вещество - крахмал: 5%;Organic binder - starch: 5%;

Флокулянт - полиалюминийхлорид: 5%;Flocculant - polyaluminum chloride: 5%;

[00133] Среди них:[00133] Among them:

[00134] Комбинация длин волокон из кристаллов кремнезема составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00134] The combination of silica crystal fiber lengths was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00135] Комбинация длин аморфного керамического волокна и полученного раздувом волокна с высоким содержанием алюминия составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00135] The combination of the lengths of the amorphous ceramic fiber and the blown fiber with a high aluminum content was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00136] Наполнитель из мелкодисперсного порошка был мелким порошком глинозема, и комбинация размеров его частиц составляла: 200~325 меш 10%, 1000 меш 10%.[00136] The fine powder filler was fine alumina powder, and its particle size combination was: 200~325 mesh 10%, 1000 mesh 10%.

[00137] 1.2 Формула краски[00137] 1.2 Paint Formula

Стойкое к высокой температуре неорганическое волокно: 25%;High temperature resistant inorganic fiber: 25%;

Высокотемпературный армирующий наполнитель - игольчатый порошок микрокремнезема: 15%;High-temperature reinforcing filler - acicular microsilica powder: 15%;

Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - порошок кианита: 8%;Expanding at high temperature filler - kyanite powder: 8%;

Высокотемпературный наполнитель каркаса - порошок циркона: 7%;High-temperature framework filler - zircon powder: 7%;

Нанопорошок - порошок наноглинозема: 5%;Nanopowder - nanoalumina powder: 5%;

Неорганическое связующее вещество - жидкий дигидрофосфат алюминия: 37%;Inorganic binder - liquid aluminum dihydrogen phosphate: 37%;

Органическая добавка - 2% порошка декстрина, 0,7% биоцида, 0,3% этиленгликоля: 3%;Organic additive - 2% dextrin powder, 0.7% biocide, 0.3% ethylene glycol: 3%;

Вода, составляющая 30% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 30% of the total mass of all the above components.

[00138] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было волокно из кристаллов глинозема 72, которое было переработано в короткое волокно. Полученное волокно имело длину 0,01~3 мм и диаметр 1~6 мкм.[00138] Among them, the original fiber of the high temperature resistant inorganic fiber was a 72 alumina crystal fiber, which was processed into a short fiber. The resulting fiber had a length of 0.01~3 mm and a diameter of 1~6 µm.

[00139] Приготовление краски: То же самое, что и в Примере 1.[00139] Paint preparation: Same as Example 1.

[00140] 1.3 Приготовление кирпича горелки: То же самое, что и в Примере 1.[00140] 1.3 Burner Brick Preparation: Same as Example 1.

[00141] Пример 4[00141] Example 4

[00142] 1.1 Формула исходного материала для корпуса кирпича[00142] 1.1 Brick Body Raw Material Formula

Волокна из кристаллов глинозема 80: 20%;Alumina crystal fibers 80: 20%;

Аморфное керамическое волокно 10%;Amorphous ceramic fiber 10%;

Наполнитель из мелкодисперсного порошка 20%;Fine powder filler 20%;

Неорганическое связующее вещество - золь кремнезема: 40%;Inorganic binder - silica sol: 40%;

Органическое связующее вещество - крахмал: 6%;Organic binder - starch: 6%;

Флокулянт - полиалюминийхлорид: 4%;Flocculant - polyaluminum chloride: 4%;

[00143] Среди них:[00143] Among them:

[00144] Комбинация длин волокон из кристаллов кремнезема составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00144] The combination of silica crystal fiber lengths was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00145] Комбинация длин аморфного керамического волокна и полученного раздувом волокна с высоким содержанием алюминия составляла: 0,01~0,05 мм 30%, 0,05~0,1 мм 40%, 0,1~1 мм 30%.[00145] The combination of the lengths of the amorphous ceramic fiber and the blown fiber with a high aluminum content was: 0.01~0.05mm 30%, 0.05~0.1mm 40%, 0.1~1mm 30%.

[00146] Наполнитель из мелкодисперсного порошка был мелким порошком глинозема, и комбинация размеров его частиц составляла: 200~325 меш 10%, 1000 меш 10%.[00146] The fine powder filler was fine alumina powder, and the combination of particle sizes thereof was: 200~325 mesh 10%, 1000 mesh 10%.

[00147] 1.2 Формула краски[00147] 1.2 Paint formula

Стойкое к высокой температуре неорганическое волокно: 30%;High temperature resistant inorganic fiber: 30%;

Высокотемпературный армирующий наполнитель - порошок пирофиллита: 20%;High-temperature reinforcing filler - pyrophyllite powder: 20%;

Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - силлиманит: 5%;Expanding at high temperature filler - sillimanite: 5%;

Высокотемпературный наполнитель каркаса - порошок корунда: 7%;High-temperature frame filler - corundum powder: 7%;

Нанопорошок - порошок наноглинозема: 8%;Nanopowder - nanoalumina powder: 8%;

Неорганическое связующее вещество - золь алюминия: 25%;Inorganic binder - aluminum sol: 25%;

Органическая добавка - 3,5% порошка целлюлозы, 1% биоцида, 0,5% этиленгликоля: 5%;Organic additive - 3.5% cellulose powder, 1% biocide, 0.5% ethylene glycol: 5%;

Вода, составляющая 35% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 35% of the total mass of all the above components.

[00148] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было волокно из кристаллов глинозема 95, которое было переработано в короткое волокно. Полученное волокно имело длину 0,01~3 мм и диаметр 1~6 мкм.[00148] Among them, the original fiber of the high temperature resistant inorganic fiber was a 95 alumina crystal fiber, which was processed into a short fiber. The resulting fiber had a length of 0.01~3 mm and a diameter of 1~6 µm.

[00149] Приготовление краски: То же самое, что и в Примере 1.[00149] Paint preparation: Same as Example 1.

[00150] 1.3 Приготовление кирпича горелки: То же самое, что и в Примере 1.[00150] 1.3 Burner Brick Preparation: Same as Example 1.

[00151] Пример 5[00151] Example 5

[00152] Были протестированы характеристики кирпичей горелки, полученных в Примерах 1~4, и продукт цельноволокнистого кирпича горелки предшествующего уровня техники (производства компании Unifrax Co., Ltd.) использовался в качестве контрольного образца для сравнения характеристик. Результаты показаны в Таблице 1.[00152] The characteristics of the burner bricks obtained in Examples 1~4 were tested, and the prior art solid fiber burner brick product (manufactured by Unifrax Co., Ltd.) was used as a reference for performance comparison. The results are shown in Table 1.

Таблица 1. Характеристики кирпича горелки Примеров 1-4Table 1. Characteristics of the brick burner of Examples 1-4

Предел прочности при растяжении при комнатной температуре
МПа
Tensile strength at room temperature
MPa
Предел прочности при сжатии при комнатной температуре
(Сжатие 10%) МПа
Compressive strength at room temperature
(Compression 10%) MPa
Прочность при сжатии после обжига,
1350°C×3 час
(Сжатие 10%) МПа
Compressive strength after firing,
1350°C×3 hour
(Compression 10%) MPa
Линейная усадка при нагреве
1350°C×3 час
%
Linear heat shrinkage
1350°C×3 hour
%
Пример 1Example 1 1,171.17 0,60.6 0,7730.773 +0,2+0.2 Пример 2Example 2 1,101.10 0,650.65 0,850.85 +0,3+0.3 Пример 3Example 3 1,151.15 0,700.70 0,800.80 +0,5+0.5 Пример 4Example 4 1,21.2 0,750.75 0,950.95 +0,8+0.8 Контрольный образецControl sample 0,930.93 0,380.38 0,6820.682 -2,4-2.4

[00153] Из приведенных выше результатов испытаний видно, что по сравнению с существующим цельноволокнистым кирпичом горелки кирпич горелки, предлагаемый настоящим изобретением, может значительно улучшить предел прочности при растяжении и предел прочности при сжатии при комнатной температуре, а также предел прочности при сжатии при высокой температуре, и уменьшить линейную усадку при нагреве, значительно улучшая характеристики кирпича горелки.[00153] It can be seen from the above test results that, compared with the existing solid fiber burner brick, the burner brick of the present invention can significantly improve tensile strength and compressive strength at room temperature, as well as compressive strength at high temperature. , and reduce linear shrinkage when heated, greatly improving the performance of the brick burner.

[00154] Приведенное выше описание примеров используется только для облегчения понимания способа и основной концепции настоящего изобретения. Различные модификации к вариантам осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники. Общий принцип, определенный в настоящем документе, может быть осуществлен в других вариантах осуществления без отступлений от духа или области охвата настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, показанными в настоящем документе, но должно обладать самой широкой областью охвата, согласующейся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем документе.[00154] The above description of the examples is used only to facilitate understanding of the method and the basic concept of the present invention. Various modifications to the embodiments will be apparent to those skilled in the art. The general principle defined herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit or scope of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments shown herein, but should have the broadest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

Claims (54)

1. Цельноволокнистый кирпич горелки, содержащий цельноволокнистый корпус кирпича и покрытие, нанесенное на его поверхность;1. All-fiber burner brick, containing a solid-fiber brick body and a coating applied to its surface; в котором цельноволокнистый корпус кирпича получен из исходного материала, содержащего следующие компоненты, мас.%:in which the all-fiber brick body is obtained from the source material containing the following components, wt.%: волокно из кристаллов глинозема 20 - 30;fiber from alumina crystals 20 - 30; аморфное керамическое волокно 5 - 20;amorphous ceramic fiber 5 - 20; наполнитель из мелкодисперсного порошка 20 - 25;fine powder filler 20 - 25; неорганическое связующее вещество 30 - 40;inorganic binder 30 - 40; органическое связующее вещество 5 - 15;organic binder 5 - 15; флокулянт 1 - 5;flocculant 1 - 5; волокно из кристаллов глинозема состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в волокне из кристаллов глинозема составляет:alumina crystal fiber consists of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in alumina crystal fiber is: 0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%; 0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%; 0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%;0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%; аморфное керамическое волокно состоит из комбинации волокон различной длины, и массовая доля волокон различной длины в аморфном керамическом волокне составляет:amorphous ceramic fiber consists of a combination of fibers of different lengths, and the mass fraction of fibers of different lengths in an amorphous ceramic fiber is: 0,01 мм ≤ длина < 0,05 мм 25% ~ 35%;0.01mm ≤ length < 0.05mm 25% ~ 35%; 0,05 мм ≤ длина < 0,1 мм 35% ~ 45%;0.05mm ≤ length < 0.1mm 35% ~ 45%; 0,1 мм ≤ длина < 1 мм 25% ~ 35%.0.1mm ≤ length < 1mm 25% ~ 35%. 2. Кирпич по п. 1, в котором наполнитель из мелкодисперсного порошка представляет собой мелкодисперсный порошок глинозема;2. The brick according to claim 1, wherein the fine powder filler is a fine alumina powder; наполнитель из мелкодисперсного порошка состоит из частиц различных размеров, и массовая доля частиц наполнителя из мелкодисперсного порошка различных размеров в исходном материале составляет:fine powder filler consists of particles of various sizes, and the mass fraction of fine powder filler particles of various sizes in the raw material is: наполнитель с размером частиц 200~325 меш 10 ~ 20%;filler with particle size 200~325 mesh 10~20%; наполнитель с размером частиц 1000 меш 10 ~ 30%.filler with particle size 1000 mesh 10~30%. 3. Кирпич по п. 1, в котором неорганическое связующее вещество представляет собой золь кремнезема и/или золь алюминия;3. A brick according to claim 1, wherein the inorganic binder is a silica sol and/or an aluminum sol; органическое связующее вещество представляет собой крахмал.the organic binder is starch. 4. Кирпич по п. 1, в котором флокулянт представляет собой полиалюминийхлорид;4. Brick according to claim 1, in which the flocculant is a polyaluminum chloride; толщина корпуса цельноволокнистого кирпича составляет 250~550 мм;thickness of solid brick body is 250~550mm; толщина покрытия составляет 5~10 мм.coating thickness is 5~10mm. 5. Кирпич по п. 1, в котором покрытие сформировано краской, содержащей следующие компоненты, мас.%:5. Brick according to claim 1, in which the coating is formed by a paint containing the following components, wt.%: стойкое к высокой температуре неорганическое волокно 10 ~ 50%;high temperature resistant inorganic fiber 10~50%; армирующий наполнитель 10 ~ 20%;reinforcing filler 10 ~ 20%; расширяющийся при высокой температуре наполнитель 5 ~ 15%;high temperature expanding filler 5~15%; наполнитель каркаса 7 ~ 30%;carcass filler 7 ~ 30%; нанопорошок 3 ~ 10%;nanopowder 3~10%; неорганический суспендирующий агент 0 ~ 20%;inorganic suspending agent 0~20%; неорганическое связующее вещество 10 ~ 50%;inorganic binder 10~50%; органическая добавка 3 ~ 15%; иorganic additive 3~15%; And вода, составляющая 10 ~ 50% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов;water, constituting 10 ~ 50% of the total mass of all the above components; в котором длина стойкого к высокой температуре неорганического волокна составляет 0,01~1 мм.in which the length of the high temperature resistant inorganic fiber is 0.01~1mm. 6. Кирпич по п. 5, в котором в краске:6. Brick according to claim 5, in which in the paint: нанопорошок выбран из одного или более порошков нанокремнезема и наноглинозема;the nanopowder is selected from one or more nanosilica and nanoalumina powders; стойкое к высокой температуре неорганическое волокно выбрано из одного или более волокон с высоким содержанием алюминия, содержащих цирконий волокон и волокон из кристаллов глинозема.the high temperature resistant inorganic fiber is selected from one or more high aluminum content fibers, zirconium-containing fibers, and alumina crystal fibers. 7. Кирпич по п. 5, в котором в краске:7. Brick according to claim 5, in which in the paint: армирующий наполнитель выбран из одного или более порошков игольчатого микрокремнезема и пирофиллита;the reinforcing filler is selected from one or more powders of acicular microsilica and pyrophyllite; расширяющийся при высокой температуре наполнитель выбирается из одного или более порошков кианита и силлиманита;the high temperature expandable filler is selected from one or more kyanite and sillimanite powders; наполнитель каркаса выбирается из одного или более порошков глинозема, муллита, циркона и корунда.the frame filler is selected from one or more powders of alumina, mullite, zircon and corundum. 8. Кирпич по п. 5, в котором в краске:8. Brick according to claim 5, in which in the paint: неорганический суспендирующий агент представляет собой бентонит;the inorganic suspending agent is bentonite; неорганическое связующее вещество выбрано из одного или более из золя алюминия, дигидрофосфата алюминия и золя кремнезема;the inorganic binder is selected from one or more of aluminum sol, aluminum dihydrogen phosphate, and silica sol; органическая добавка выбрана из одного или более из органического связующего вещества, антисептика и антифриза.the organic additive is selected from one or more of an organic binder, an antiseptic, and an antifreeze. 9. Способ получения цельноволокнистого кирпича горелки по любому из пп. 1-8, содержащий:9. The method of obtaining a solid-fiber burner brick according to any one of paragraphs. 1-8 containing: a) смешивание волокна из кристаллов глинозема, аморфного керамического волокна, неорганического связующего вещества, наполнителя из мелкодисперсного порошка, органического связующего вещества и воды для получения суспензии;a) mixing alumina crystal fiber, amorphous ceramic fiber, inorganic binder, fine powder filler, organic binder and water to form a slurry; b) смешивание суспензии с флокулянтом и затем выполнение вакуумной фильтрации и прессования для получения влажной заготовки;b) mixing the slurry with the flocculant and then performing vacuum filtration and pressing to obtain a wet preform; c) сушку влажной заготовки для получения сухой заготовки; иc) drying the wet preform to obtain a dry preform; And d) нанесение краски на поверхность сухой заготовки и сушку для получения цельноволокнистого кирпича горелки.d) applying paint to the surface of a dry workpiece and drying to obtain a solid-fiber burner brick. 10. Способ по п. 9, в котором на стадии a) концентрация суспензии составляет 1 ~ 15 мас.%;10. The method according to p. 9, in which at stage a) the concentration of the suspension is 1 ~ 15 wt.%; на стадии c) прессование осуществляется так, что толщина заготовки достигает 250~550 мм.in step c), pressing is carried out so that the thickness of the workpiece reaches 250~550 mm.
RU2022113680A 2020-11-10 2021-11-09 Solid fiber burner brick and method for its production RU2796591C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011246915.2 2020-11-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796591C1 true RU2796591C1 (en) 2023-05-26

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2436751C2 (en) * 2006-11-02 2011-12-20 Эвоник Дегусса Гмбх Composition for producing refractory materials
RU2539056C1 (en) * 2011-03-21 2015-01-10 Сентер Фор Эбрейсивз Энд Рифрэкториз Рисерч Энд Девелопмент С.А.Р.Р.Д. Гмбх Composition for moulded or unmoulded refractories or furnace accessories
CN105387720A (en) * 2015-12-23 2016-03-09 宜兴摩根热陶瓷有限公司 Composite burner tile for heating furnace
CN108033756A (en) * 2017-12-12 2018-05-15 山东鲁阳节能材料股份有限公司 A kind of high density ceramic fiberboard and preparation method thereof
CN108046664A (en) * 2017-12-15 2018-05-18 山东鲁阳节能材料股份有限公司 A kind of ceramic beaverboard and preparation method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2436751C2 (en) * 2006-11-02 2011-12-20 Эвоник Дегусса Гмбх Composition for producing refractory materials
RU2539056C1 (en) * 2011-03-21 2015-01-10 Сентер Фор Эбрейсивз Энд Рифрэкториз Рисерч Энд Девелопмент С.А.Р.Р.Д. Гмбх Composition for moulded or unmoulded refractories or furnace accessories
CN105387720A (en) * 2015-12-23 2016-03-09 宜兴摩根热陶瓷有限公司 Composite burner tile for heating furnace
CN108033756A (en) * 2017-12-12 2018-05-15 山东鲁阳节能材料股份有限公司 A kind of high density ceramic fiberboard and preparation method thereof
CN108046664A (en) * 2017-12-15 2018-05-18 山东鲁阳节能材料股份有限公司 A kind of ceramic beaverboard and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950000698B1 (en) Insulating articles based on mineral fibres and their process of maunfacture
KR102612770B1 (en) All-fiber burner brick and its manufacturing method
CN101328073B (en) Self-reinforcing type ceramic fibre pouring material and preparation thereof
CN107266052B (en) Alumina-titanium calcium aluminate-silicon carbide complex phase refractory material and preparation method thereof
CN1208279C (en) Light refractory bricks
CN105272189A (en) Microporous mullite ceramic separation membrane support and preparation method thereof
CN108585902A (en) A kind of reinforcing refractory brick of pressure resistance anticracking
CN111099901A (en) Mullite refractory brick with high thermal shock resistance and production method thereof
CN110040995B (en) Preparation method of high-temperature light tough mullite aggregate
KR102537213B1 (en) High-temperature nanocomposite coating composition and manufacturing method thereof, and coating composition packaged in flexible and small bags
CN109320224A (en) A kind of material and preparation method thereof of high-purity cordierite combination mullite
RU2796591C1 (en) Solid fiber burner brick and method for its production
CN1117710C (en) Low-cement refractory pouring material
CN114133212A (en) Integrally-formed soft stone brick and preparation process thereof
JP2022184544A (en) High temperature wear-resistant ceramic glaze, high temperature wear-resistant ceramic coating layer preform, manufacturing method and use thereof
CN112521122A (en) Fireproof heat-preservation inorganic board and preparation method thereof
CN100445238C (en) Technology of manufacturing low expansion coefficient honeycomb ceramic kitchen range sheet
CN110002859B (en) Corrosion-resistant ceramic roller and preparation method thereof
CN108083824B (en) Corrosion-resistant sagger, preparation method and application thereof
JPS6410469B2 (en)
CN110386807A (en) A kind of inorganic ceramic film support and preparation method thereof of big flux high intensity
CN1307083A (en) Method for mfg. thermal insulation and fireproof calcium silicate material
JPS61201679A (en) Lightweight heat resistant tray and manufacture
CN1041149A (en) Phosphate-combined high-aluminium kiln-lining brick
CN114349472B (en) Low-cost high-thermal-shock-resistance low-heat-conduction light heat-insulating brick and preparation method thereof