[发明专利]一种高炉冷却壁镶嵌用砖及其生产工艺

说明书

一种高炉冷却壁镶嵌用砖及其生产工艺，属于高炉用耐火材料技术领域。其特征在于，原料重量份组成包括：堇青石16~20份、莫来石8.5~11.5份、粒径为1mm~2mm的红柱石7~9份、粒径为0.5mm~1mm的红柱石8.5~11.5份、粒径为74μm~0.5mm的红柱石10.5~13.5份、粒径小于0.074mm的红柱石15~19份、0.15mm~0.20mm白刚玉8.5~11.5份、0.04mm~0.05mm亚白刚玉4~6份、高温氧化铝微粉4~6份、1#苏州土4~6份、双氢磷酸铝3.5~4.5份。制备方法先控制湿坯的体密度和气孔率，进而烧制，从而得到体积密度高、显气孔率低、热膨胀率小、耐火度高、荷重软化温度高、耐压强度高的冷却壁镶嵌用砖。

技术领域

一种高炉冷却壁镶嵌用砖及其生产工艺，属于高炉用耐火材料技术领域。

背景技术

冷却壁是目前高炉普遍采用的一种冷却器形式，根据其材质不同分为铸铁冷却壁、铜冷却壁、钢冷却壁和钢一铜复合冷却壁等。冷却壁的工作原理是：通过面式冷却将高炉内传递出的热量顺畅地导出，避免高温热流直接抵达炉壳，将冷却壁安装在砖衬和炉壳之间以期达到该效果。采用全冷却壁结构的现代高炉，由炉底至炉喉的炉壳均安装了冷却壁或水冷壁，构成了全冷却的炉体结构。由高炉内传出的热量通过与冷却壁的热交换，将热量经冷却水传递到环境中。

镶砖冷却壁的结构为条状间隔排列的镶砖与铸铁筋板，热面为平面，具有便于挂渣的特点。冷却壁镶嵌用砖作为耐火材料，外层经冷却壁及时的带走热量，内层则处于高温环境。冷却壁镶嵌用砖所处环境的内外温差较大。目前的耐火材料做成的冷却壁镶嵌用砖在经过内外大温差的长时间影响后，会出现开裂、掉渣的问题，影响高炉的正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种体积密度大、显气孔率小、强度高、热膨胀率小的高炉冷却壁镶嵌用砖及其生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高炉冷却壁镶嵌用砖，其特征在于，原料重量份组成包括：粒径为0.5 mm~1.4 mm的堇青石16~20份、粒径为1mm~3mm的莫来石8.5~11.5份、粒径为1mm~2mm的红柱石7~9份、粒径为0.5mm~1mm的红柱石8.5~11.5份、粒径为74μm~0.5mm的红柱石10.5~13.5份、粒径小于0.074mm的红柱石15~19份、粒径为0.15mm~0.20mm的白刚玉8.5~11.5份、粒径为0.04mm~0.05mm的亚白刚玉4~6份、粒径小于5μm的高温氧化铝微粉4~6份、粒径小于45μm的1#苏州土4~6份、双氢磷酸铝3.5~4.5份。

本发明针对高炉冷却壁的特殊环境提供一种冷却壁镶嵌用砖的配方。通过原料组成和原料粒径的搭配，控制烧成后的砖体组成和形态，提高砖的体积密度、降低显气孔率和热膨胀率的同时还提高耐火度、荷重软化温度、耐压强度。降低内外大温差的影响，防止砖体开裂、掉渣，保证更长的使用寿命。

砖体的组成包括Al₂O₃、Fe₂O₃和MgO；其中Al₂O₃所占的质量百分比为59.6%，Fe₂O₃所占的质量百分比为0.7%，MgO所占的质量百分比为2.5%。由上述原料组成烧制后的制品能够满足该砖体组成要求，保证砖体性能。

优选的，原料重量份组成包括：粒径为0.5mm~1.4mm的堇青石17~19份、粒径为1mm~3mm的莫来石9.5~10.5份、粒径为1mm~2mm的红柱石7.5~8.5份、粒径为0.5mm~1mm的红柱石9.5~10.5份、粒径为74μm~0.5mm的红柱石11.5~12.5份、粒径小于0.074mm的红柱石16~18份、0.15mm~0.20mm白刚玉9.5~10.5份、0.04mm~0.05mm亚白刚玉4.5~5.6份、粒径小于5μm的高温氧化铝微粉4.5~5.6份、粒径小于45μm的1#苏州土4.5~5.6份、双氢磷酸铝溶液3.8~4.2份。优选的原料组成能够达到本发明最佳的砖体性能。