[發明專利]高強度、高熱震氧化鋁空心球磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201310660559.2
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103708841A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉玉瑛;劉偉;王文學;王佑寶;史成龍;劉春霞
• 申請（專利權）人: 山東耐材集團魯耐窯業有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種輕質耐火磚，尤其是一種高強度、高熱震氧化鋁空心球磚及其制備方法。

背景材料

高溫輥棒燒結窯爐的爐型有井式窯和梭式窯兩種。無論哪種爐型的窯爐，其特點均為體積大尤其是高度高，升降溫頻繁，燒成溫度高。這種窯爐使用溫度在1500℃-1600℃，每2-3天為一個燒成周期。因此要求內襯材料具有耐高溫、高強度、熱震穩定性好、節約燃耗等性能。常規氧化鋁空心球磚具有良好的耐火性能和優良的隔熱性能，常用作這種高溫窯爐的工作襯，可以減少熱量損失、加快升溫速度從而降低能源消耗，節約生產成本。但常規氧化鋁空心球磚在使用時，由于其強度低、熱震穩定性差，使用時產生裂紋、剝落等缺陷，影響使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于克服常規氧化鋁空心球磚技術之不足，提供一種高強度、高熱震氧化鋁空心球磚及其制備方法，該產品具有耐高溫、高強度、熱震穩定性好、節約燃耗等特性，特別適合高溫輥棒燒結窯爐及類似工況窯爐使用。

本發明高強度、高熱震氧化鋁空心球磚，由以下重量份數的原料組成：

結合劑優選硫酸鋁或紙漿中的一種或兩種。

剛玉砂的顆粒度為≤150目。

氧化鋁微粉的顆粒度為≤500目。

紅柱石微粉的顆粒度≤500目。

硅線石微粉的顆粒度≤500目。

粘土的顆粒度≤200目。

所述的顆粒度即粉料細度。

氧化鋁空心球粒度為≤3mm。

碳化硅粒度為≤60目。

高強度、高熱震氧化鋁空心球磚的制備方法，步驟如下：

將剛玉砂、氧化鋁微粉、紅柱石微粉、硅線石微粉和粘土混合均勻，制成混合粉，將氧化鋁空心球、碳化硅粒度料混合均勻，混合時間為2-3分鐘，然后加結合劑再混5-7分鐘，在混合均勻后形成泥料，泥料經成型、烘烤、焙燒得產品。

混合粉和顆粒料混合時間為2-3分鐘，加入結合劑后再混5-7分鐘，總混合時間8-10分鐘。

成型采用振動成型方法。

烘烤溫度為80～110℃，烘烤時間為24～48小時。

焙燒溫度為1550～1650℃，焙燒時間為6-10小時。

本發明的氧化鋁空心球磚引入低膨脹的SIC原料改善制品熱震性能。由于SIC熱膨脹系數小，引入SIC使得制品具有更好的熱震穩定性。在25～1400℃平均熱膨脹系數為4.5×10^-6/℃，明顯低于氧化鋁熱膨脹系數。

本發明的氧化鋁空心球磚引用碳化硅和剛玉等多種顆粒料，不同原料的膨脹系數不同使制品在使用時產生微裂紋，微裂紋的產生可以緩沖制品因急冷急熱而產生的內部裂紋，進一步提高制品的熱震性能。

本發明的氧化鋁空心球磚引入紅柱石、硅線石微粉、及碳化硅。紅柱石、硅線石分解形成的SIO₂及SIC氧化生成的的SIO₂與剛玉砂細粉、氧化鋁微粉中的AL₂O₃通過反應燒結形成莫來石網絡穿插于氧化鋁空心球骨料之間，提高了制品熱震性和強度。

氧化鋁微粉及紅柱石微粉的引入使莫來石化溫度提前至小于1000℃，這樣制品同時具有較強的中高溫強度。

微粉技術應用于氧化鋁空心球磚后，進一步促進燒結，是制品形成高強度的另一重要原因。因為粒度越小,比表面積越大,表面能越高,燒結溫度越低。紅柱石微粉的比表面積較大,可以在較低溫度下開始燒結。

本發明原料理化指標：

粘土的化學組分質量分數為：Al₂O₃≥36%，Fe₂O₃≤1.0%，可塑性≥3.5。

紅柱石的化學組分質量分數為：Al₂O₃≥55%；SiO₂≤40%；Fe₂O₃≤1.0%。

剛玉砂的化學組分質量分數為：Al₂O₃≥99%。

硅線石的化學組分質量分數為：Al₂O₃≥55%，SiO₂≥42%。

本發明原料均為市售。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果