[發(fā)明專利]一種耐火磚以及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710524899.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107117952A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱新軍;曾立明;曾昆;劉利華;唐安山
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南湘鋼瑞泰科技有限公司
• 主分類號: C04B35/103
• 分類號: C04B35/103
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)窯原料高溫煅燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種耐火磚以及制備方法。

背景技術(shù)

湖南環(huán)化地區(qū)擁有豐富的BK型礬土，該礬土具有CaO、MgO、K₂O、Na₂O含量極低及TiO₂含量較低的典型特點，是世界上迄今為止已發(fā)現(xiàn)的全天然料燒結(jié)莫來石最理想的生產(chǎn)原料。全天然料燒結(jié)莫來石具有熱膨脹均勻、熱穩(wěn)定性好、荷重軟化點高、高溫蠕變值小、高溫強(qiáng)度和高溫硬度大、抗化學(xué)腐蝕性好、抗熱震性好等物理化學(xué)性能，是冶金、建材、陶瓷、化工、火力發(fā)電、垃圾焚燒爐等耐火材料的理想原料及理想的精密鑄造砂。全天然料燒結(jié)莫來石采用濕法均化、回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒的生產(chǎn)工藝。回轉(zhuǎn)窯為高溫煅燒設(shè)備，以工業(yè)重油為燃料，最高煅燒溫度達(dá)到1830℃以上，因此要求其內(nèi)襯材料必須耐高溫；莫來石生、熟料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)隨著回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動不斷轉(zhuǎn)動、拋落，不斷侵蝕、沖刷和磨損窯體內(nèi)襯材料，因此要求回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯材料必須耐侵蝕、抗沖刷、耐磨；另外因回轉(zhuǎn)窯計劃檢修、搶修等原因也要求其內(nèi)襯材料要有良好的急冷急熱性能。

現(xiàn)有技術(shù)，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯材料一般使用高鋁磚或剛玉莫來石磚，這兩種材料缺點較多。高鋁磚長期使用在1800℃以上高溫，會很快變形收縮甚至造成局部塌陷掉落，耐磨性及熱震性能明顯不夠，使用壽命在3個月左右；剛玉莫來石磚是用燒結(jié)莫來石顆粒和白剛玉細(xì)粉為主要原料，添加結(jié)合粘土、石英砂等，用紙漿水結(jié)合，高溫?zé)啥频茫銩l₂O₃含量在65∽75％、耐壓在60∽90MPa、體積密度在2.6∽2.65g/cm³、荷軟≥1650℃。剛玉莫來石磚雖然能長期經(jīng)受1800℃以上高溫，但體密、耐壓偏低、耐磨性偏低，急冷急熱性能較差，不能滿足回轉(zhuǎn)窯工作環(huán)境要求，使用壽命為6個月左右。

因此，現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯磚，無論是高鋁磚還是剛玉莫來石磚，都因其體密、強(qiáng)度偏低、急冷急熱次數(shù)較低，導(dǎo)致不耐沖刷、耐磨性差，熱震性差，不能滿足莫來石高溫煅燒回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯使用要求，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯壽命短、維修費用高、運行成本高等。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種耐火磚，本發(fā)明提供的耐火磚體積密度大、強(qiáng)度大，抗侵蝕、抗沖刷、耐磨性好且熱震性能強(qiáng)。

本發(fā)明提供了一種耐火磚，包括如下原料：

高鋁料48～58重量份；碳化硅14～20重量份；鉻剛玉12～18重量份；紅柱石8～12重量份；結(jié)合粘土3～7重量份。

優(yōu)選的，所述耐火磚包括：

高鋁料50～57重量份；碳化硅15～19重量份；鉻剛玉13～17重量份；紅柱石9～12重量份；結(jié)合粘土4～7重量份。

優(yōu)選的，所述高鋁料的體積密度為3.25g/cm³以上；碳化硅的體積密度為3.20g/cm³以上；鉻剛玉的體積密度為3.60g/cm³以上；紅柱石的體積密度為3.15g/cm³以上。

優(yōu)選的，所述耐火磚包括58～68質(zhì)量百分比的顆粒料和32～42質(zhì)量百分比的細(xì)粉；其中，顆粒料中粒徑為1～3mm的顆粒料的質(zhì)量百分比為67～77，粒徑為0.09～1mm的顆粒料的質(zhì)量百分比為23～33，細(xì)粉粒徑為0.088mm以下。

優(yōu)選的，所述碳化硅包括25～35質(zhì)量百分比的顆粒料和65～75質(zhì)量百分比的細(xì)粉；其中，顆粒料的粒徑為0.09～1mm，細(xì)粉粒徑為0.088mm以下；所述紅柱石包括45～55質(zhì)量百分比的顆粒料和45～55質(zhì)量百分比的細(xì)粉；其中，顆粒料的粒徑為0.09～1mm，細(xì)粉粒徑為0.074mm以下。

優(yōu)選的，所述鉻剛玉為細(xì)粉，結(jié)合粘土為細(xì)粉；所述細(xì)粉粒徑為0.088mm以下。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的耐火磚的制備方法，包括：

將碳化硅、鉻剛玉、紅柱石和結(jié)合粘土的粒徑為0.088mm以下的細(xì)粉預(yù)混，得到預(yù)混粉；

將高鋁料、碳化硅、和紅柱石的粒徑為0.09～3mm的顆粒料干混，與結(jié)合劑水溶液混碾，再與所述預(yù)混粉凈混，出料、成型、干燥、燒成得到耐火磚。

優(yōu)選的，所述結(jié)合劑包括紙漿干粉、黃糊精、CMC中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述預(yù)混的時間為15～20min；所述干混的時間為2～3min；所述混碾的時間為2～3min；所述凈混的時間為15～20min。

優(yōu)選的，所述燒成最高溫度為1430～1440℃；最高燒成溫度下的保溫時間為10～12h。