[其他]高強度煉焦爐泥漿

無效

• 申請號: 85109463
• 申請日: 1985-10-26
• 公開（公告）號: CN1005109B
• 公開（公告）日: 1989-09-06
• 發明（設計）人: 羅杰·李·魯格爾
• 申請（專利權）人: 美國鋼鐵工程及顧問公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹恒興

一種高強度的泥漿已被發展用于煉焦爐爐壁結構的硅磚堆砌上，當焙燒到通常的煉焦爐溫度（大約１１００℃）時，不僅泥漿本體具有高的抗張強度，而且粘結到硅磚上。粘結劑的抗張強度超過硅磚的抗張強度。泥漿由三種固體成份組成：２５～８８％ＳｉＯ₂，６～６５％Ａｌ₂Ｏ₃及４～１２％Ｐ₂Ｏ₅。為了保證如此高的抗張強度，其它固體成份必須盡可能保持在最低值，一般要在４％以下，最好能達到２％以下。

本發明涉及煉焦爐加熱爐壁的結構，并更詳細地敘述泥漿的應用，即作為煉焦爐爐壁中硅磚的高強度粘接劑。

為了提高焦炭的生產速度，該工藝采取以下措施。Ⅰ）采用高度超過16英呎（＞4.88米）的煉焦爐。Ⅱ）煤的配料具有較高的松密度。Ⅲ）采取快速成焦-所有這些導致提高成焦壓力。成焦壓力的增高將引起煉焦爐爐壁的彎曲。當然，耐火材料形狀的應力集中以及最終使耐火材料損壞并破壞了爐壁的完整性。業已發現，爐壁不可能承受如此高的壓力，在很大程度上是由于a）現有的泥漿不能作為成功的強度粘合劑以防止破裂。b）這種現有的泥漿在使用時，產生高壓縮和高剪切強度，導致爐壁的彎曲。減少了泥漿具有彈力及應力的回復的能力。現行使用的材料（硅磚和煉焦爐硅泥漿）的這些局限性，使得操作受到限制，并導致結焦室的產量降低。

一種新的高強度泥漿已用于結焦室結構中。1）發展了一種本身具有抗拉強度的粘結劑，在實際成焦條件下，硅磚表面的與硅磚的抗張強度相同。2）這種高強度的粘結劑在負荷下能抗變形，并且在應力超過成焦室正常靜壓時依然能夠具有彈力。3）能夠保持穩定性和均一性，使之作為一種通用的煉焦爐爐壁的耐火材料。由于它的高強度的性能，予計使用本發明的泥漿可使每臺煉焦爐的生產率提高10～15%。這種新的泥漿成份比通常的煉焦爐硅磚泥漿更貴一些，但這種增加的投資成本將通過以下的節約大大地抵消。a）附加的煉焦爐的投資（即10～15%的附加煉焦爐）將相當于用本發明泥漿建成的煉焦爐的能力。b）今后投資的需要，予料使用壽命為30年。而用硅磚煉焦爐泥漿的平均使用壽命低于15年。當讀到附加申請的詳細敘述時，本發明的這些和其它優點將會更為明瞭。

正如上面所提到的，該泥漿的基本設計參數，是在成焦室操作溫度下它的抗張粘結強度大約等于或超過硅磚的強度，這里指的是泥漿本體以及用于硅磚表面的泥漿，硅磚的抗張強度在1100℃時大約是190磅/吋²，（134.39公斤/厘米²）。而在1350℃時是90磅/吋²（63.28公斤/厘米²）。由二氧化硅為基，含鋁并以磷酸鹽為粘結劑的泥漿可達到上述要求，該泥漿的雜質控制在較低的水平，一般在4%以下，最好在2%以下。生產泥漿的原始組成可以是結晶形式的二氧化硅，或者是非晶態的二氧化硅。如果采用結晶二氧化硅，高溫狀態的方晶石或鱗石英比低溫的石英狀態更好一些，這樣可避免引起相變的體積變化。由于希望雜質含量低，非晶態或者熔融二氧化硅優于結晶形式，成品一般有較高的純度，而且容易商品化。氧化鋁可以從高純的礦得到。例如：薄片Al₂O₃，磷酸鹽粘結劑可以通過磷酸制備。P₂O₅最好是用工業的粘結劑，例如：膠體單鋁磷酸鹽（MAP）。

二氧化硅和三氧化二鋁的顆粒應該如此控制：（1）泥漿具有可使用的及用抹子鏝平的粘稠性。（2）原料的調配應是均勻的混合。（3）固化的泥漿具有最低的松裝孔隙度及最大的堆密度。要求材料的粒度小于40美國標準目（420μ）。對施工性能來說，最好是低于70目（210μ）。縫隙材料的粒度，粗的一般在70～100目（210～149μ），細的小于200目，以得到最低的松裝孔隙度及最大的堆密度。為了達到化學成份的均勻性，氧化鋁的顆粒應比二氧化硅的顆粒細，如果使用單鋁磷酸鹽乳化液，泥漿將是濕的，并可以直接使用。干燥的磷酸鹽粘合劑，例如可以用單鋁磷酸鹽（MAP）或六磷酸鹽。在這種情況下，泥漿必須用水來混合。這種泥漿不如前面所提到的泥漿，因為混合可能有誤差，這樣必然有損于泥漿的強度。