[发明专利]一种高热震高强度高荷软焦炉硅线石砖及制备方法

说明书

本发明公开了一种高热震高强度高荷软焦炉硅线石砖，包括以下重量份数的原料：粒度为3～5mm合成莫来石0～10份，粒度为1～3mm合成莫来石20～35份，粒度≤1mm的合成莫来石10～15份，粒度≤0.5mm硅线石颗粒15～20份，粒度为0.044mm的硅线石粉15～25份，粒度为5um高温氧化铝微粉5～10份，粒度为2um的高温氧化铝微粉3～8份，粒度为0.044mm优质粘土5～10份，结合剂占总质量4～5％。本发明硅线石砖热震稳定性30次，常温耐压强度100MPa，显气孔率16%，荷重软化开始温度1680℃，具有热震稳定性好、强度高、荷软高、气孔率低、抗侵蚀、寿命长等特性。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，更具体地说，特别涉及一种高热震高强度高荷软焦炉硅线石砖及制备方法。

背景技术

在钢铁冶炼系统中，焦炉占有重要的地位，其对耐火材料的消耗占有相当大的比例，随着高炉大型化的发展，焦炉也在向大容积发展，自2003年开始，武钢、马钢、太钢、首钢等均引进了德国伍德分段加热与废气循环相结合的2×70孔 7.63m复热式特大容积焦炉。

由于焦炉的碳化室工作是周期性的，装煤时炉墙表面温度降至600℃左右，结焦末期炉墙表面温度又升至1000～1100℃，焦炉炭化室两端的炉头，由于炉门开启时温度骤然变化，承受高温气流和炽热焦炭的冲刷，并受到冷热气流（1000℃到500℃以下）频繁更迭的变化作用，材料承受冷热冲击的考验，焦炉炉头部位用耐火材料损毁主要受热应力的作用、机械载荷作用，此部位的耐火材料必须具有良好的抗热震性好、强度高、抗磨损等综合性能。

以前大多数用粘土砖、高铝砖，使用寿命短，维修频繁，因炉头损毁，一方面导致焙烧温度降低，焦炭质量下降，另一方面造成炉头与炉门间隙增大，导致烟尘外溢，影响焦炉生产效率和作业环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高热震高强度高荷软焦炉硅线石砖及制备方法，解决普通高铝砖在焦炉炉头等部位热震稳定性不良、高温结构强度低造成的维修频繁、使用寿命短等问题。该制品具有热震稳定性好、强度高、荷软高、气孔率低、抗侵蚀、寿命长等特性，满足温度变化频繁、抗侵蚀、抗冲刷要求高的焦炉炉头等部位使用环境要求。硅线石砖高温结构稳定，与炉墙、炉门配合良好，减少了焦炉烟尘外溢，延长炉头的使用寿命，提高整个焦炉的使用周期，可减少耐火材料对资源的消耗。使用硅线石等天然原料，采用微粉活化技术、复合结合剂等措施，实现较低温度下的充分烧结，为实现绿色低碳、节能减排、可持续发展提供了动力，同时为建设资源节约型、环境友好型的新型焦化厂创造了条件，具有良好的推广使用价值。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高热震高强度高荷软焦炉硅线石砖，包括以下重量份数的原料：

粒度为3～5mm合成莫来石 0～10份，粒度为1～3mm合成莫来石20～35份，粒度≤1mm的合成莫来石10～15份，粒度为≤0.5mm硅线石颗粒15～20份，粒度为0.044mm的硅线石粉15～25份，粒度为5um高温氧化铝微粉5～10份，粒度为2um的高温氧化铝微粉3～8份，粒度为0.044mm优质粘土5～10份，结合剂占总质量4～5％。

优选地，所述结合剂为纸浆、磷酸二氢铝、糊精溶液中任意一种或两种。

根据上述任一所述硅线石砖的制备方法，包括以下步骤：将硅线石粉、高温活性氧化铝微粉和优质粘土通过混合设备混合均匀制成混合粉备用；然后将合成莫来石、硅线石颗粒加入泥料混练设备中混合，然后加入定量结合剂再混合，最后加入混合粉混合均匀制成泥料；泥料经高压成型制成砖坯，砖坯经干燥后进入高温隧道窑烧成即可得到硅线石砖。

优选地，所述混合设备为双螺旋混合机，硅线石粉、高温活性氧化铝粉和优质粘土在混合设备中混合时间为20分钟。

优选地，所述泥料混练设备为盘转式湿碾机，合成莫来石、硅线石颗粒混合时间为2～3分钟，加入结合剂后混合2～3分钟，加入混合粉后再混合6～10分钟。