[發明專利]一種高換熱率熱風爐用耐火球的制備方法

在審

• 申請號: 202010776033.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111908930A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 羅旭東;李季佳
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪

本發明涉及熱風爐換熱結構體領域，具體涉及一種高換熱率熱風爐用耐火球的制備方法，其特征在于，該耐火球在原有球體上設有中心球型空心結構，同時球面上設有通孔，通孔的橫截面積為圓形、橢圓形或正三角形。本發明能夠提高球床換熱面積，同時保持抗熱振性能、荷重軟化溫度等性能不變，滿足450m³~680m³的高爐熱風爐球床上段高溫區的使用性能要求。本發明能有效節省原料使用量的同時增大熱風爐球床換熱效率，并且制備工藝簡單。

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，具體涉及一種高換熱率熱風爐用耐火球的制備方法。

背景技術

熱風爐用耐火球以其表面積大、熱容量大、熱交換面積大、風溫高等優越的熱工特性，已在國內眾多的中小型高爐熱風爐中推廣使用。已經逐步取代以往的格子磚式結構的熱風爐。

球床上段高溫區使用的耐火球不僅要有較好的理化特性，而且作為熱交換體來說，需要有良好的熱工特性，以利于強化球床周期熱工過程。但其密度較大使單位球床質量增加，對球床磨損較大。同時由于近年來人類對燃料的過度開采，使得燃料成本大幅度上漲，如何減少燃料成本同樣是阻礙耐火行業發展的一大難題。

發明內容

本發明提供一種高換熱率熱風爐用耐火球的制備方法，耐火球為一圓球體，通過在耐火球內部，表面采用鏤空設計，以降低單位空間體積密度，提高空隙率，減少球床磨損，增加球床使用時間，增大球床換熱面積，擴大耐火球在耐火材料中的使用范圍。同時使用生物廢料制備的耐火球孔芯模型，在耐火球燒成過程中促進燒結，減少了燃料成本。

一種高換熱率熱風爐用耐火球的制備方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

步驟一，以質量百分比計，將75%-95%高鋁礬土熟料，2%-10%白剛玉，2%-10%氧化鋁粉，3%-8%粘土，2%-5%粘結劑一同投入進行碾子中混合5-10min，得造球料；

所述高鋁礬土熟料中Al₂O₃含量≥90%，白剛玉中Al₂O₃含量≥95%，氧化鋁粉為分析純級，粘土中SiO₂含量≥52%；

步驟二，向耐火球孔芯模型表面噴水，使之表面濕潤，放入造球機中，并以質量百分比計，向步驟一所得造球料中以間歇方式加入造球料質量1%-3%的水，待耐火球孔芯模型被造球料完全包裹后，取出耐火球體；

步驟三，將耐火球體置于100-150℃的鼓風干燥箱中干燥12-24小時，得干燥后的耐火球；

步驟四，將干燥后的耐火球于隧道窯中進行燒成，燒成溫度1500-1600℃，燒成時間3-6小時，即得耐火球。

所述步驟一中高鋁礬土熟料、白剛玉、氧化鋁粉、粘土、粘結劑粒度為200目以下。

所述步驟一中粘結劑為蔗糖、磷酸二氫鋁、六偏磷酸鈉中的任一種。

所述步驟二中耐火球孔芯模型為核桃殼粉、秸稈粉中的任一種或兩種組合壓制而成；所述耐火球孔芯模型由通孔、球體、孔芯模型三部分構成；所述球體為圓球體，圓球體內部設有一個與圓球體同心的球形空心結構；所述球形空心結構上設有通孔，通孔的橫截面為圓形、橢圓形或正三角形；所述通孔的個數為至少1個，且通孔的中軸線與孔芯中軸線重合。