[發明專利]陶瓷燃燒器用莫來石-高硅氧玻璃復相耐火材料及其制造方法

無效

• 申請號: 201210456686.6
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102992785A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 楊俊瑞;王玉霞;王征想;張玉濤;楊秀麗;段桂芳;楊志賓;陳曉芳;郭曉偉
• 申請（專利權）人: 中鋼集團耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種陶瓷燃燒器用耐火材料，具體說是熱風爐陶瓷燃燒器用莫來石-高硅氧玻璃復相耐火材料。

背景技術

隨著煉鐵技術的發展，高爐高風溫熱風爐的設計已被人們所普遍重視。而熱風爐陶瓷燃燒器的材料選擇則是關鍵所在。高爐熱風爐陶瓷燃燒器工作條件惡劣，其上部溫度可達1500℃，而下部僅為200℃以下，溫差達1300℃。因此，要求其材質有高的耐火度、強度及優異的熱震穩定性和抗化學侵蝕性。此外，陶瓷燃燒器位于熱風爐燃燒室底部，極難檢修更換，理想的材質將對熱風爐的使用壽命起著決定性作用。而傳統燃燒器用耐火材料為磷酸鹽結合的高鋁澆注料或低水泥澆注料搗打成型，這種耐材的燃燒器燃燒的使用溫度較低，耐材的強度小，且耐材的熱震穩定性差，造成使用壽命很低，一般為2-3個月，嚴重影響熱風爐的正常運行。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題存在的不足，提供一種具有良好熱震穩定性、高溫強度好及抗化學侵蝕性能好的熱風爐陶瓷燃燒器用莫來石-高硅氧玻璃復相耐火材料。

本發明所采用的技術方案是：熱風爐陶瓷燃燒器用莫來石-高硅氧玻璃復相耐火材料所用原始料由莫來石-高硅氧玻璃料、紅柱石、α-Al₂O₃微粉、粘土、堇青石組成，外加劑由結合劑和水構成。莫來石-高硅氧玻璃料占原始料總重量的40%-50%，紅柱石占原始料總重量的10%-15%，α-Al₂O₃微粉占原始總料5%-10%，粘土占原始總料的10%-15%，堇青石占原始料總重量的15%-20%；水、結合劑分別占原始料總重量的比例為：水1-4%、結合劑2-4%；所述的莫來石-高硅氧玻璃料具有不同的粒度等級，其粒度分布在5-3mm、3-1mm、1-0mm?的粒度區間；紅柱石的粒度分布在1-0mm、200目的粒度區間；堇青石的粒度分布在2-0mm?、200目的粒度區間。

本發明莫來石-高硅氧玻璃復相耐火材料中：

莫來石-高硅氧玻璃料由天然高嶺土經1530℃-1560℃煅燒5h，生成由單一晶相莫來石和非晶相玻璃質組成的莫來石-高硅氧玻璃原料。該料具有熱膨脹均勻、熱震穩定性好、荷重軟化點高、高溫蠕變小、抗化學腐蝕性好等其他無機非金屬材料所沒有的優良性能。因此，對于提高熱風爐陶瓷燃燒器耐火材料熱震穩定性、高溫強度及抗化學腐蝕性能有很大的作用。

所述的結合劑為紙漿或糊精。

所述莫來石-高硅氧玻璃料中2SiO₂·3?Al₂O₃含量約65%-75%；玻璃相含量為25%-35%。?

所述紅柱石中Al₂O₃≥61%；TiO₂≤0.05%；Fe₂O₃≤0.9%；?R₂O≤0.15%。

所述燒結α-Al₂O₃的純度≥99%。

所述粘土，粒度為180目，其中Al₂O₃≥38.86%。

所述堇青石中SiO₂≥49%；Al₂O₃≥33%；MgO≥13%。

本發明熱風爐陶瓷燃燒器用莫來石-高硅氧玻璃復相耐火材料的制備方法為：

步驟一：取上述技術方案所述的莫來石-高硅氧玻璃料40%-50%、紅柱石10%-15%、α-Al₂O₃微粉5%-10%、粘土10%-15%、堇青石15%-20%放入混砂機，再加入1-4%的水、2-4%的結合劑；混煉15-20min將原料混合均勻；

步驟二：將混煉好的原料用壓磚機進行成型；

步驟三：將成型后的坯體進行干燥；

步驟四：將干燥好的坯體放入隧道窯或者電爐內進行燒結，燒結溫度為1300℃-1400℃，時間4h-8h。燒結后出窯，用于熱風爐陶瓷燃燒器。

本發明的有益效果是：

本項目原料組成合理，性能優良，儲量豐富，易于推廣應用；產品耐火度高、熱膨脹系數低、抗熱震性能和耐磨性能好，整個制備過程經濟簡便，利于工業化生產；本項目最終制品指標：體積密度不小于2.0g/cm³，常溫耐壓強度不小于50MPa，荷重不小于1400℃，1100℃水冷抗熱震大于80次。