[發明專利]高純紅柱石磚及其制備方法

無效

• 申請號: 200810141123.1
• 申請日: 2008-08-26
• 公開（公告）號: CN101343189A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 趙永安;校松波;何曉靜;張媛;郭長江;張新玉
• 申請（專利權）人: 鞏義市五耐科技開發有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳大通

一、技術領域：

本發明涉及一種大型熱風爐所用的耐火材料，特別是涉及一種大型熱風爐所用的高純紅柱石磚及其制備方法。

二、背景技術：

隨著我國國民經濟的快速發展，對鋼鐵材料的需求量越來越大，為了滿足生產的需要，我國的鋼鐵產量逐年呈快速上升趨勢。到2006年，我國鋼鐵產量已達到4億3千萬噸。近些年來，鋼鐵產量的迅速增長主要歸功于高爐的大型化發展，高爐發展的同時促進了高爐最重要的附屬熱工設備——熱風爐的迅速發展，熱風爐作為一種蓄熱式的熱交換器，對高爐實現高產、低耗和降低生鐵成本起著非常重要的作用。

近幾十年來，熱風爐逐步向高風溫、大型化和長壽命的方向發展，如熱風爐的風溫由早期的900℃提高到1100～1200℃，在一些發達國家，熱風爐的風溫已達到1200～1300℃。現代熱風爐要求實現25～30年爐襯砌體無檢修的目標，對熱風爐各方面的嚴格要求，使得熱風爐所用耐火材料的使用環境越來越苛刻。目前所用耐火材料是制約熱風爐實現高風溫作業和長壽命的關鍵因素。

目前，國內的大型熱風爐的損毀原因主要有：1、所用耐火材料的高溫蠕變率高；2、高風溫的熱沖擊作用；3、煙氣的侵蝕作用；4砌磚體膨脹引起的結構破壞等。

目前國內熱風爐所用耐火材料的主要形式有：a)硅磚-高鋁磚-粘土磚；b)低蠕變高鋁磚(莫來石磚)-高鋁磚-粘土磚；c)硅磚-低蠕變磚-高鋁磚-粘土磚。不論采用哪種形式，其高溫部位的材料是熱風爐選材的關鍵。綜合起來就是兩類關鍵材質的材料：硅磚和低蠕變磚。當熱風溫度在1100～1200℃時，一般選用高鋁磚、莫來石磚和硅磚作爐襯或格子磚；當熱風溫度高于1200℃時，高鋁磚不能滿足要求，熱風爐頂和隔墻及蓄熱室上部需用硅磚，在硅磚層下部應用低蠕變磚。而國外熱風爐所用耐火材料除了對體積密度、抗熱震性和強度等性能有嚴格的要求外，對抗蠕變性也特別重視，在高溫部位一般多使用硅磚、莫來石磚和紅柱石磚。

目前，熱風爐所用耐火材料總體上是由高鋁磚向莫來石磚、優質硅磚、硅線石磚和紅柱石磚的方向發展。其中紅柱石耐火材料在熱風爐上得到了較好的推廣應用，但是目前國內外大部分廠家多為在原材料中添加少量紅柱石，以高鋁礬土為主要原料，使得制品的性能下降，無法滿足熱風爐長壽命的要求。因此，為了使我國現代化熱風爐的作業溫度和使用壽命同時達到更高要求，開發研究一種優質的熱風爐所用耐火材料是非常必要的。

三、本發明內容：

本發明的目的是：克服目前大型化熱風爐所用耐火材料存在的問題，提供一種能夠滿足熱風爐高溫作業和長壽命的優質高純紅柱石磚及其制備方法。

要解決上述問題，本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種高純紅柱石磚的配料，以重量百分比表示，所述高純紅柱石磚的配料中含有粒度為3～1mm紅柱石25～45％，粒度為1～0mm紅柱石12～25％，-200目的紅柱石25～35％，添加物3～10％，結合粘土2～7％。

對于上述的高純紅柱石磚的配料，所述原料粒度為3～1mm紅柱石32～40％，粒度為1～0mm紅柱石18～24％，-200目的紅柱石28～32％，添加物8％，結合粘土5％。

對于上述的高純紅柱石磚的配料，所述紅柱石為進口紅柱石或新疆高純紅柱石；所述添加物為氧化鋁、致密剛玉、白剛玉和板狀剛玉中的任一種。

對于上述的高純紅柱石磚的配料，所述結合粘土采用廣西粘土，其中Al₂O₃不小于33％，Fe₂O₃不大于1.5％，細度為-200目。

一種高純紅柱石磚的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

a、粉料的制備：按照上述紅柱石磚的原料配比稱重各種原料，首先將原料紅柱石按照常規磁選方法進行磁選除鐵，磁選除鐵后紅柱石粉中鐵的含量小于0.5％，然后將磁選除鐵后的-200目紅柱石粉、結合粘土粉和添加物混合后進行共磨，磨制后使得混合物料充分混合均勻，共磨時研磨機中采用的是剛玉質的研磨球，混合物料研磨后制成粉料；

b、泥料的制備：將骨料即磁選除鐵后的粒度為3～1mm紅柱石和1～0mm紅柱石導入濕磨機中混碾2～4分鐘，然后加入結合劑混碾2～4分鐘，結合劑的加入量為高純紅柱石磚總原料量的2.5～3.5％，再加入步驟a中的粉料混碾5～10分鐘，將混碾后的物料困料24～28小時，最后在成型前將困料后的混合物料回碾3～5分鐘后投入使用；