[發明專利]一種石灰豎窯用內襯材料及生產方法

有效

• 申請號: 200810011725.5
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN101597170A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 柳長青
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團耐火材料公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B2/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煉鋼用石灰的生產領域，特別是一套生產石灰用豎窯 的內襯工作層材料及生產方法。

背景技術

目前，在煉鋼生產中的造渣劑主要是石灰，生產石灰的設備主要 是豎窯。豎窯窯體一般分為三層砌筑，窯的最里層為工作層、然后是 永久層和隔熱層。豎窯工作層材料的選擇和砌筑非常重要，因為工作 層的操作條件惡劣，承受著高溫的作用及強烈的化學侵蝕作用，還有 機械磨損、溫度的波動及物料的沖擊等多方面的作用。

豎窯的工作過程是這樣的，石灰從窯頂加入，窯底排出，燃料燃 燒所需空氣由窯底部送入，燃燒產物由窯頂排出。石灰在豎窯內需要 經過三帶，即預熱帶、煅燒帶和冷卻帶。預熱帶在窯的上部，溫度為 600～800℃，其作用是使由煅燒區升上來的廢氣與新投入的石灰石和 炭材相遇，進行熱交換，對將進入煅燒帶的石灰石及炭材進行預熱， 因為石灰石的分解溫度為812℃，所以大家把預熱帶與煅燒帶溫度分 界點定為850℃。煅燒帶是在窯的中部，溫度為1050～1200℃，是 窯內進行化學反應的主要區域，也是全窯溫度集中的地方，中心溫度 可達1200℃，邊緣區域的最低溫度為815℃；由冷卻帶升上來的空氣 在此處起助燃作用，冷卻帶溫度為550～750℃。

由上述豎窯的工作過程而知，在同一豎窯由于各段帶工作層所 承受的溫度、化學侵蝕、機械磨損、溫度變化及石灰的撞擊作用等相 差甚遠，所以各段工作層的損毀原因不同。在煅燒帶石灰借助于燃料 燃燒所放出的熱量進行煅燒，在該區域爐襯主要受高溫作用，及在高 溫下爐塵的強烈的化學侵蝕和熱沖擊。在冷卻帶已煅燒好的石灰與鼓 入的冷風進行熱交換，石灰被冷卻，而空氣被加熱后進入煅燒帶作助 燃空氣。冷卻帶工作層主要是石灰塊的撞擊、摩擦；爐塵上升時的沖 刷和熱沖擊，或是受到氣體的化學侵蝕。所以，現有技術中工作層多 采用粘土磚和高鋁磚綜合砌筑，即預熱帶和冷卻帶使用粘土磚，煅燒 帶使用高鋁磚。

因為粘土磚和高鋁磚均為燒成耐火材料，在生產過程中會消耗重 油、焦爐煤氣、混合煤氣或電等能源，同時由于燃料的燃燒和制品內 部的反應而產生溫室氣體會造成污染。

從節能減排、環保方面考慮，根據不燒鎂鋁磚其具有良好的熱震 穩定性、抗沖刷、抗侵蝕、不粘渣、拆砌容易、修補方便等特點，目 前在煉鋼等技術領域，已有采用不燒鎂鋁磚應用于各種鋼包內襯、鋼 包澆注用滑板磚等技術領域；不燒磷酸結合高鋁磚因其具有足夠的熱 震穩定性和耐高溫性能、機械強度和磨擦抵抗性、耐堿侵蝕性強、具 有適宜掛窯皮的荷重軟化溫度，使用壽命長，而用于水泥回轉窯內襯。

由于豎窯生產石灰的特點與煉鋼技術領域不同，石灰豎窯在使用 過程中爐溫最高僅為1200℃，而且豎窯生產石灰時溫度波動性較大、 還有機械磨損、及物料的沖擊，導致豎窯工作層粘土磚和高鋁磚在使 用過程中會出現熱震穩定性差、抗渣性較低的問題，所以上述煉鋼技 術領域用的不燒鎂鋁磚和水泥回轉窯用不燒磷酸結合高鋁磚還不能 在豎窯中應用。

發明內容

本發明公開一種石灰豎窯用內襯材料及生產方法，既解決了上述 石灰豎窯內襯工作層采用燒制粘土磚和燒制高鋁磚綜合砌筑所存在 的問題，同時解決了現有不燒鎂鋁磚、不燒磷酸結合高鋁磚無法在石 灰豎窯中應用的問題。

本發明根據豎窯工作層各段帶的特點，采用不燒鋁鎂磚和不燒磷 酸結合高鋁磚進行綜合砌筑，預熱帶和冷卻帶工作層使用不燒鋁鎂 磚，煅燒帶工作層使用不燒磷酸結合高鋁磚。

其中，不燒磷酸結合高鋁磚由骨料和細粉組成，外加磷酸二氫鋁 溶液做結合劑，骨料部分采用I級高鋁礬土或特級高鋁礬土之一或兩 者顆粒的混合料而成，細粉部分采用I級高鋁礬土或特級高鋁礬土與 軟質粘土共磨而成，其配比為：骨料65％～75％，細粉25％～35％， 外加磷酸二氫鋁溶液占總量的5％～7％，磷酸二氫鋁溶液的比重為 1.5～1.65kg/cm³；

不燒鋁鎂磚以I級高鋁礬土顆粒為骨料，以I級高鋁礬土或特級 高鋁礬土、一級燒結鎂砂共磨到粒度為≤0.088mm的細粉，外加水玻 璃和水做結合劑，制品的配比為：骨料60％～70％，細粉22％～30％， 鎂砂粉8％～12％，外加水玻璃占總量的9％～11％，水玻璃比重 1.5～1.55kg/cm³，模數2.0～2.2，外加水占總量的2％～5％。