[發(fā)明專利]一種熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310521807.5
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103626503A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔全掌;任建國;范曉凱;陳海萍;王富軍;郭紅旭;王松紅
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州市才華耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張春;王曉麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，具體地說涉及一種熱風(fēng)爐用的莫來石耐火磚。?

背景技術(shù)

鋼鐵工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，高爐、熱風(fēng)爐是煉鐵工業(yè)中最重要的設(shè)備。國外先進(jìn)國家的高爐、熱風(fēng)爐壽命可達(dá)15-20年，我國僅為8年左右。要實現(xiàn)長壽化，耐火材料是其關(guān)鍵因素之一。?

隨著近幾年冶煉技術(shù)的進(jìn)步，熱風(fēng)爐普遍采用了高風(fēng)溫技術(shù)，而且要求熱風(fēng)爐的使用壽命更長，故而對耐火材料的性能有了更進(jìn)一步的要求。高鋁質(zhì)磚多用于熱風(fēng)爐中，而熱風(fēng)爐中高溫、高壓的環(huán)境對于高鋁質(zhì)耐火材料的抗蠕變性能是一個很大的考驗，直接影響著熱風(fēng)爐的使用壽命。這是因為大多數(shù)熱風(fēng)爐高溫區(qū)采用普通高鋁磚時，其上部格子磚出現(xiàn)了不同程度的侵蝕現(xiàn)象，即“渣化”，從而造成格子磚的孔洞堵塞；然而該高溫區(qū)格子磚還承受著上部格子磚的荷重，主要產(chǎn)生由于蠕變致使格子磚不均勻下沉而引起格子磚的塌陷；而在熱風(fēng)爐頂部及管道三岔口等部位損壞的主要現(xiàn)象，也是由高溫抗蠕變性能不良而造成的掉磚現(xiàn)象及拱頂開裂。采用純均質(zhì)燒結(jié)莫來石磚也存在上述缺陷，由于純均質(zhì)燒結(jié)莫來石磚在1300℃及以下時，具有較好的抗蠕變性能，但當(dāng)蠕變溫度大于1300℃時，表現(xiàn)出較差的抗蠕變性能。在熱風(fēng)爐的高溫區(qū)，其溫度大于1300℃，因此也會出現(xiàn)不同程度的侵蝕現(xiàn)象。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚及其制備方法，本發(fā)明在莫來石中添加硅線石，可以顯著改善其抗蠕變性能，特別是在1400℃以上的高溫條件下，硅線石發(fā)生莫來石化，并伴隨著體積膨脹，而這種膨脹剛好可以抵消或部分抵消高溫使用過程中產(chǎn)生的收縮，使得材料具有良好的抗蠕變性能。蠕變之后，試樣的體積密度均有所提高，氣孔率略有下降。?????

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：含Al₂O₃質(zhì)量百分量為70%-80%的莫來石75%-95%份，硅線石0%-20%份，廣西白泥4%-6%份，還包括以上三種原料質(zhì)量總和的2-4%的木質(zhì)素。

上述熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：含Al₂O₃質(zhì)量百分量為70%-80%的莫來石85%份，硅線石10%份，廣西白泥5%份，還包括以上三種原料質(zhì)量總和的3%的木質(zhì)素。?

上述熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚，所述莫來石中Al₂O₃質(zhì)量百分含量是75%。?

上述熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚，莫來石是高鋁釩土熟料均化料，其中莫來石大顆粒1-3mm、中顆粒0.075-1mm和細(xì)粉細(xì)度≤0.074mm按質(zhì)量比為4：2：1.5-3.5混合而得，硅線石粒度為0-0.2mm，白泥顆粒為0.070-0.088mm。?

一種熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚的制備方法，包括以下步驟：a.按配比稱取各原料，加水混合攪拌，制成磚坯；b.干燥；c.燒制：繞結(jié)溫度為1380℃-1480℃。?

上述熱風(fēng)爐用長壽莫來石磚的制備方法，所述步驟c的燒結(jié)溫度為1430℃。?

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明有以下優(yōu)點：實驗結(jié)果表明：純均質(zhì)燒結(jié)莫來石磚在1300℃及以下時，具有較好的抗蠕變性能，但當(dāng)蠕變溫度大于1300℃時，表現(xiàn)出較差的抗蠕變性能。在莫來石中添加硅線石，可以顯著改善其抗蠕變性能，特別是在1400℃以上的高溫條件下，硅線石發(fā)生莫來石化，并伴隨著體積膨脹，而這種膨脹剛好可以抵消或部分抵消高溫使用過程中產(chǎn)生的收縮，使得材料具有良好的抗蠕變性能。蠕變之后，試樣的體積密度均有所提高，氣孔率略有下降。?

由于莫來石要適用于高溫用途并具有良好的燒結(jié)性能，且其具備粒徑小、等軸、粒徑大小分布窄的化學(xué)均勻性和純度，因此具有很好的結(jié)構(gòu)性能、化學(xué)性能、熱性能及機械性能，而硅線石具有在高溫下體積膨脹、冷卻后體積不收縮的永久膨脹性能，并能在高溫條件下不可逆的轉(zhuǎn)化為莫來石，這個反應(yīng)過程中會引起一定的體積膨脹，能夠補償高溫載荷帶來的壓縮量，進(jìn)而提高高鋁磚的抗蠕變性能，同時硅線石的相變轉(zhuǎn)化也改善了高鋁磚的組織結(jié)構(gòu)，相變后的莫來石其結(jié)晶方向平行于原晶相界面，能有效的抑制晶界滑移，進(jìn)一步提高磚的抗蠕變性能。?

熱風(fēng)爐用長壽命新型莫來石磚主要采用在莫來石中添加不同含量的硅線石來改善高鋁制品的抗蠕變性能，進(jìn)而制備出不同硅線石含量的莫來石磚試樣。?

附圖說明

圖1?是莫來石的晶體結(jié)構(gòu)。?

圖2是硅線石的晶體結(jié)構(gòu)。?