[發明專利]梯度截熱保溫材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110378351.6
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113045323B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 張利新;鄒力;段桂芳;李婉婉;張文天
• 申請（專利權）人: 中鋼洛耐科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/80;C04B35/14;C04B35/185;C10B25/00;C10B27/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發明涉及焦爐生產技術領域，尤其是涉及一種梯度截熱保溫材料及其制備方法和應用。梯度截熱保溫材料，包括截熱板和設置于所述截熱板表面的截熱塊；截熱板主要由按重量份數計的如下組分制得：氣相二氧化硅36～60份、超細硅微粉15～30份、纖維5～20份、結合劑2～6份、膨脹劑5～10份和遮光劑0～8份；截熱塊主要由按重量份數計的如下組分制得：輕質莫來石球55～65份、含氧化鋁粉料15～25份、微粉4～8份和結合劑5～15份。本發明通過采用特定的截熱板和截熱塊復合使用，形成梯度截熱結構，兼顧高溫強度及截熱效果，同時能夠抵抗高溫狀態下強氣流的沖刷和高溫化學腐蝕，可有效的提高焦爐的節能效果并延長焦爐使用壽命。

技術領域

本發明涉及焦爐生產技術領域，尤其是涉及一種梯度截熱保溫材料及其制備方法和應用。

背景技術

焦爐是焦化生產的關鍵設備，焦爐爐體由爐頂區、炭化室、燃燒室、蓄熱室及分煙道等幾部分組成。冶煉過程中大約12％的熱量通過爐體表面散失至周圍環境中，不僅導致能源浪費，污染環境，同時增加了企業的資金投入。為減少爐體表面散熱，爐頂不受壓部位砌有隔熱磚。爐頂區的實體部位設置平行于抵抗墻的膨脹縫，烘爐孔在焦爐轉為正常加熱投產時用塞子磚堵死。為防止雨水對焦爐表面的侵蝕，爐頂表面用耐磨性好的缸磚砌筑。傳統的做法是爐頂區域采用不同類型的耐火磚進行隔熱保溫，目前隔熱磚多采用粘土磚、缸磚、硅藻土磚。磚的種類繁多且結構復雜，從長期焦爐使用的情況來看，這些材料強度低，長期使用后出現碎裂和致密化，主要造成大型焦爐爐頂以下問題：

(1)大型焦爐爐頂溫度過高，鐵件和砌筑耐火材料由于熱脹冷縮而導致與周圍的其它砌筑材料出現縫隙，造成炭化室煙氣、熱氣從縫隙竄出，造成大量熱損失，影響炭化室焦炭質量和推焦操作；

(2)爐頂出現縫隙，造成整個爐頂面高低不平，導致裝煤孔(導煙孔)、上升管座磚等部位損壞，嚴重時會造成爐頂塌陷而被迫停爐，影響焦爐壽命；

(3)爐頂溫度高，甚至可以達到80～100℃，資源浪費，勞動環境惡劣。

為了提高焦爐使用壽命，減少熱損耗，改善工人的勞動環境，急需研制一種強度高、截熱效果好，同時能夠抵抗高溫狀態下強氣流沖刷和高溫化學腐蝕的材料。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供梯度截熱保溫材料，以解決現有技術中存在的用于焦爐的隔熱材料強度低、保溫效果差等技術問題。

本發明的第二目的在于提供梯度截熱保溫材料的制備方法。

本發明的第三目的在于提供梯度截熱保溫材料的應用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

梯度截熱保溫材料，包括截熱板和設置于所述截熱板表面的截熱塊；

所述截熱板主要由按重量份數計的如下組分制得：

氣相二氧化硅36～60份、超細硅微粉15～30份、纖維5～20份、結合劑2～6份、膨脹劑5～10份和遮光劑0～8份；所述截熱板的SiO₂含量為60wt％～99wt％；所述截熱板中的結合劑包括按質量比為1﹕(0.5～2)的硅溶膠和硅酸乙酯；

所述截熱塊主要由按重量份數計的如下組分制得：輕質莫來石球55～65份、含氧化鋁粉料15～25份、微粉4～8份和結合劑5～15份；所述截熱塊的Al₂O₃含量為20wt％～80wt％。