[發(fā)明專利]一種水煤漿加壓氣化爐用背襯磚及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310338716.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN103387400A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高聳;李有奇;張宇翠;林莎莎;楊付乾;張濤;李榮磊;謝畢強(qiáng);王洋洋;金春艷;寇志奇;趙繼增
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)利爾耐火材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到耐火材料領(lǐng)域的耐火磚，具體的說(shuō)是一種水煤漿加壓氣化爐用背襯磚及其制備方法。

背景技術(shù)

水煤漿加壓氣化爐筒體內(nèi)襯包含有三層耐火材料，最內(nèi)的向火面磚層、中間的背襯磚層以及靠近鋼殼的保溫隔熱磚層。作為水煤漿加壓氣化爐內(nèi)襯的重要組成部分，背襯磚層起到結(jié)構(gòu)支撐，保溫隔熱以及防止竄氣等重要作用，同時(shí)，該層磚使用壽命長(zhǎng)，一般砌筑完成后，在氣化爐壽命期內(nèi)不需更換，因此對(duì)該層磚要求有很好的常溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度及熱震穩(wěn)定性。

目前，水煤漿加壓氣化爐背襯磚層普遍使用的是鉻剛玉磚，它有較好的常溫強(qiáng)度，但熱震穩(wěn)定性較差，多次使用后強(qiáng)度損失較大，接近60%，長(zhǎng)期使用時(shí)存在較大的安全隱患，因此使用一定年限（10-15年）后必須更換，在氣化爐壽命期內(nèi)需要更換4-5次。更換背襯磚時(shí)需要拆除氣化爐內(nèi)全部的耐火襯里，因此更換需時(shí)較長(zhǎng)，對(duì)煤化工企業(yè)的生產(chǎn)影響較大。

同時(shí)，隨著煤化工水煤漿加壓氣化技術(shù)的進(jìn)步，氣化爐體積越來(lái)越大、操作壓力越來(lái)越高、日投煤量越來(lái)越大，以中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的四噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化技術(shù)為例，氣化爐直徑達(dá)到了3.88mm，日投煤量達(dá)到2000噸/天，操作壓力最高達(dá)到了8.9MPa，因此對(duì)背襯磚提出了更高的要求，尤其是對(duì)多次使用后背襯磚的殘余強(qiáng)度要求更高。

隨著煤化工行業(yè)的發(fā)展，水煤漿加壓氣化爐的數(shù)量呈指數(shù)態(tài)勢(shì)增長(zhǎng)，高操作壓力、大投煤量的氣化爐越來(lái)越多，因更換耐火襯里而對(duì)煤化工企業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)資源損耗的影響也將越來(lái)越大，因此，客觀上需要更高強(qiáng)度、更好抗熱震性能及更長(zhǎng)使用壽命的背襯磚出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的背襯磚抗熱震性能差導(dǎo)致的使用壽命低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種水煤漿加壓氣化爐用背襯磚及其制備方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為：一種水煤漿加壓氣化爐用背襯磚，由物料和物料重量2-4.5%的結(jié)合劑組成，所述物料由粒徑小于5mm的鉻剛玉材料、粒徑小于240目的α-Al₂O₃微粉、粒度小于180目的硅質(zhì)材料和氧化鉻綠混合而成，且物料中鉻剛玉材料的量為80-90%，α-Al₂O₃微粉的量為8-12%，硅質(zhì)材料的量為1-5%，氧化鉻綠的量為1-3%；

所述鉻剛玉材料為生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的鉻剛玉渣。

所述結(jié)合劑為糊精、磷酸、磷酸鹽或紙漿廢液中的一種或幾種組合。

所述硅質(zhì)材料為石英砂、粘土、焦寶石或莫來(lái)石中的一種或幾種組合。

制備上述的水煤漿加壓氣化爐用背襯磚的方法，包括以下步驟：

1）按照上述要求分別選取并稱量結(jié)合劑、鉻剛玉材料、α-Al₂O₃微粉、硅質(zhì)材料和氧化鉻綠，然后將稱量好的α-Al₂O₃微粉、硅質(zhì)材料和氧化鉻綠混合30-60min，備用；

2）將稱量好的鉻剛玉材料和結(jié)合劑混合均勻后向其中加入步驟1）混合好的α-Al₂O₃微粉、硅質(zhì)材料和氧化鉻綠混合物，攪拌均勻后成型制得生坯；

3）將成型后的生坯先在110～150℃的溫度下干燥12～48小時(shí)，然后在1550～1700℃的溫度下燒制8～10小時(shí)后自然冷卻至常溫即制得產(chǎn)品。

本發(fā)明中加入硅質(zhì)材料的目的是為提高材料的強(qiáng)度及抗熱震性能，其機(jī)理在于鉻剛玉渣中所含的氧化鈣與加入的硅質(zhì)材料中的氧化硅摩爾比低于2時(shí)，氧化鈣與氧化硅會(huì)以低熔物的形式存在，并在燒結(jié)溫度達(dá)到一定值時(shí)形成較為劇烈的遷移效應(yīng)，填充于磚的氣孔內(nèi)及遷移到磚表面，使骨料與粉料間形成較強(qiáng)的作用力，大幅提高材料的強(qiáng)度及抗熱震性能。

有益效果：本發(fā)明采用鉻剛玉渣和硅質(zhì)材料在一定的條件下制備背襯磚，使鉻剛玉渣中的氧化鈣與氧化硅以低熔物的形式存在，并在燒結(jié)溫度達(dá)到一定值時(shí)形成較為劇烈的遷移效應(yīng)，填充于磚的氣孔內(nèi)及遷移到磚表面，使骨料與粉料間形成較強(qiáng)的作用力，大幅提高材料的強(qiáng)度及抗熱震性能，從而大幅度延長(zhǎng)了背襯磚的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品的性能對(duì)照表。

具體實(shí)施方式