[发明专利]一种高荷软、低蠕变、高抗热震耐火砖及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是涉及炼铁高炉热风炉的陶瓷燃烧器使用的一种高荷软、低蠕变、高抗热震耐火砖及其制造方法。

背景技术

科技的进步与快速发展需要并使得热风炉的寿命越来越长，与此需求不相匹配的是热风炉中陶瓷燃烧器所用耐火砖因使用条件苛刻，长期高温下荷重，温度变化大、频率高，致使其寿命短，因此有必要研发一种高荷软、低蠕变、高抗热震的耐火砖，从而提高热风炉的整体寿命。专利CN200510107318.0描述的耐火砖采用莫来石大颗粒，堇青石、红柱石为基料，制得的耐火砖解决了抗震性能差的问题，但由于颗粒状主要为莫来石且堇青石的含量较高，使得荷软低、蠕变大。专利CN200510107316.1以高铝料为主要原料，虽然降低了成本，但由于高铝料的含量较高，使得该耐火砖的荷软低，蠕变差，1300℃水冷的抗热震较差。因此，有必要研发一种耐火砖能同时满足高荷软、低蠕变、高抗热震的性能。

发明内容

本发明的目的是为了保证热风炉陶瓷燃烧器用砖既有好的抗热震性，又有好的抗蠕变性和较高的荷重软化温度而提供一种低成本、高荷软、低蠕变、高抗热震砖，以提高热风炉的整体寿命。

本发明的另一个目的是提供一种该耐火砖的制备方法。

制备本发明耐火砖的配料按重量百分比由以下组分组成：

在本发明耐火砖配料中，采用资源丰富、价格较低的中低品级的红柱石(Al₂O₃含量53％、55％、57％)为主要原料，以降低生产成本；颗粒料主要采用红柱石和少量合成堇青石，以提高耐火砖的荷软，降低蠕变；由于堇青石的热膨胀系数很小，采用部分堇青石原料代替红柱石，进一步提高耐火砖的抗热震性，以延长耐火砖的使用寿命；由于采用中低品级的红柱石，为了改善红柱石砖的外观缺陷(黑斑，溶洞，裂纹等)，采用M70天然合成莫来石部分代替红柱石大颗粒(1-3mm)，提高红柱石砖的合格率。

在上述原料中，合成堇青石的含量优选为10％，合成莫来石的含量优选为20％。

制备本发明的耐火砖的方法依次由以下步骤组成：

(1)按上述重量百分比将配料在湿碾机中进行混炼，先加粗(1-3mm)、中(＜1mm)颗粒，再后加纸浆废液，令纸浆夜全部润湿颗粒后，再加细粉(≤180目)，混练均匀后出碾；

(2)在摩擦压砖机上进行成型；

(3)将成型好的生坯装干燥窑车，推进隧道式干燥器干燥；

(4)将干燥后的坯体按装窑图装窑车，推入隧道式烧成窑烧成，最高烧成温为1370℃-1400℃。

具体实施方式

下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。

实施例1

首先，按照表1中实施例1对应的各配料按所列重量百分比配制好，将配料置入湿碾机内进行湿碾，先加粗(1-3mm)、中(＜1mm)颗粒，然后加纸浆废液，令纸浆夜全部润湿颗粒后，再加细粉(≤180目)，混炼均匀后出碾。再置于摩擦压砖机内压制成型，后将成型好的生坯装干燥窑车，推进隧道式干燥器干燥。干燥后的坯体按装窑图装窑车，推入隧道式烧成窑烧成，最高烧成温1370℃-1400℃。测量该耐火砖的荷软、蠕变率和抗热震性，在表1中列出了测试结果。

实施例2

按表1中实施例2指定的各组分含量重复实施例1的方法，并测试其荷软、蠕变率和抗热震性。

表1

按照现有技术的成分配比制作成的耐火砖，并对其荷软、蠕变率和抗热震性进行测试的结果如对比例1和对比例2所示：

对比例1

按照表2将配料按所列重量百分比配制好，经混炼均匀，用成型机成型，再在≥1350℃高温下的烧结炉内烧制而成。然后测量该耐火砖的荷软、蠕变率和抗热震性，在表2中列出了测试结果。

表2

对比例2

按照表3将配料按所列重量百分比配制好，经混炼均匀，用成型机成型，再在≥1350℃高温下的烧结炉内烧制而成。然后测量该耐火砖的荷软、蠕变率和抗热震性，在表3中列出了测试结果。

表3

(注：以上表中蠕变率的负号表示压缩。)

结论：比较实施例和对比例产品的荷软、蠕变率和抗热震数据可知，采用本发明所述的成分配比和方法生产出来的产品其荷软、蠕变率和抗热震性能较现有技术有了较大的提高。