专利名称：干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料及其制造方法
技术领域：
本发明属耐火材料领域，尤其是指一种干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，同时 提供这种耐火材料的制造方法。
背景技术：
干熄焦设备耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化，对耐火材 料造成一定的内应力损伤。目前，国内干熄焦设备用耐火材料主要是以金属硅、莫来 石、碳化硅、Q-Al203和粘土为原料，经高吨位压机压制，在14.00-160(TC条件下烧成 后制得。这种耐火材料的致命弱点是金属硅在烧成和使用过程中会不断氧化，在耐 火材料表面生成Si02，且Si02大部分为易于膨胀的方石英，因而在耐火材料表面形成 恒久张力，从而导致耐火材料内外形成应力。随着氧化层的不断加厚，表面恒久张力 越来越大，耐火材料应力越来越大，当应力大于耐火材料结合强度时，耐火材料开始 开裂，甚至断裂，从而影响耐火材料使用寿命。发明内容本发明正是为了克服上述不足，提供一种千熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，其 在耐火制品内部能起到缓冲耐火制品在使用过程中因急冷急热而产生的应力，大大提 高耐火制品的热震稳定性、高温抗折强度、耐磨性，提高耐火制品的使用寿命。具体 是这样来实施的干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，其特征在于各组份的重量配比 为应力缓冲原料 5-0ram 1-25wt%烧结或电熔莫来石A1203 =55-75%, Fe203《1.5% 3-0mm 30-55 wt% 八1203微粉 Al203》99.5%， 10-Oum 1-10 wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0.074-Omm 5-15 wt%外加糊精水 质量浓度10-40% 2-5°/。其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土搅拌均匀后挤压成 型，在1400-165(TC下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是 红柱石 A1203 =50-60%， Fe203《].5% 0. 5_0m15-40wt%熔融石英 Si02》99%l-0mm 15-40wt%八1203微粉 10-0um 1-20wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-Omm5-30wt%本发明中采用自制的应力缓冲原料，其具有极好的体积稳定性，具有很好的抗热 震性能和力学性能。耐火材料中加入一定量的应力缓冲原料，能缓冲耐火材料内部应 力，同时能提高耐火材料强度。碳化硅具有高熔点、高硬度、高强度、热膨胀系数较低，导热性好、化学性能稳 定等特点，废窑具中含有92%以上的碳化硅，能保证耐火材料具有良好的抗热震性能和 良好的耐磨性能。破碎、使用前，废窑具表面杂物须清理干净。烧结或电熔莫来石具有优异的力学、热学性能，有利于材料高温性能的改善或提咼o基质的完全或近于莫来石化必将提高材料的莫来石相含量，降低玻璃相含量，而 莫来石优异的力学、热学性能有利于材料高温性能的改善或提高，为使基质完全莫来 石化，控制铝硅比是个关键。铝硅比控制在2.5-2.6是最有利于基质中莫来石生成的。 本发明中加入A1203微粉是为了调节耐火材料中的铝硅比。本发明中加入粘土是为了使耐火材料具有良好的成型性能和烧结性能，选择的粘 土一般灼减《15%，可塑性指数>3.5%。干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料的制造方法是，将应力缓冲原料、废窑具、烧 结或电熔莫来石、八1203微粉、粘土按上述配比干混均匀后加入糊精水拌料，在400-lOOOt 的高吨位压机下压制成型，在30-60'C的烘房中千燥1-5天，进隧道窑在1400-160CTC 下高温烧制3-8h。本工艺生产的耐火材料，在使用过程中能缓冲因急冷急热而产生的应力，.热震稳 定性、高温抗折强度、耐磨性、使用寿命均提到大幅提高，较现有的干熄焦设备用耐 火材料抗热震性能提高20-40%，力学性能提高10-20%,抗侵蚀性能提高30-50%，耐磨 损性能提高15-35%，使用寿命延长50%以上。
具体实施方式
实施例l，干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，各组份的重量配比为应力缓冲原料 5-0mm lwt%废窑具SiC》92%， Fe203《2% 5-Omm 50wt%烧结或电熔莫来石八1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-Omm 30wt%八1203微粉 Al203>99.5%, 10-Oum 8wt%粘土Al203》30。/。， Fe203《1.5%， 0.074-0, llwt%外加糊精水 质量浓度20% 5%其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土搅拌均匀后挤压成型，在1400-165CTC下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是 红柱石 A1203 =50-60%， Fe203《1.5% 0.5-Om 29wt% 熔融石英 Si02》99%1-O咖 40wt% 八1203微粉 10-Oum lwt% 粘土Al203》30%， Fe203《1.5%, 0. 074-Omm 30wt%干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料的制造方法将应力缓冲原料、废窑具、烧结 或电熔莫来石、八1203微粉、粘土按上述配比干混均匀后加入糊精水拌料，在400-1000t 的高吨位压机下压制成型，在30-6(TC的烘房中干燥1-5天，进隧道窑在1400-160CTC 下高温烧制3-8h。实施例2，干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，各组份的重量配比为 应力缓冲原料 5-0mm 5wt%废窑具 SiC》92%， Fe203《2% 5_0腿 40wt% 烧结或电熔莫来石八1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-Omm 45wt% 八1203微粉 Al203》99.5%， 10-Oum 5wt%粘土Al2O3》30°/。， Fe203《1.5%， 0. 074-Omm 5wt% 外加糊精水 质量浓度10% 4%其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土搅拌均匀后挤压成 型，在1400-165(TC下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是红柱石 A1203 =50-60%， Fe203《1.5% 0.5-Om 40wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 30wt%八1203微粉 10-Oum 10wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-Omm 20wt% 制造方法参考实施例l。实施例3，干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，各组份的重量配比为 应力缓冲原料 5-0mm 14wt%废窑具 SiC》92%， Fe203《2% 5-Oram 25wt% 烧结或电熔莫来石&1203 =55-75%， Fe203《1.5% 3-O咖 55wt% Al;A微粉 Al203>99.5%， 10-Oum lwt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0.074-0誦 5wt% 夕卜加糊精水 质量浓度40% 2%其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、Al203微粉、粘土搅拌均匀后挤压成 型，在1400-1650'C下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是红柱石 A1203 =50-60%, Fe203《1.5% 0.5_0m 15wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 40wt%八1203微粉 10-Oum 20wt%粘土Al203》30%， Fe203《l. 5%， 0. 074-Omm 25wt%制造方法参考实施例l。实施例4，干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，各组份的重量配比为 应力缓冲原料 5-Omm 20wt%废窑具 SiC》92%， Fe203《2% 5-Oram 27wt% 烧结或电熔莫来石A1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-Omm 40wt% 八1203微粉 Al203》99.5%， 10-Oum 3wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-()■ 10wt% 外加糊精水 质量浓度30% 3%其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土搅拌均匀后挤压成 型，在1400-1650'C下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是红柱石 A1203 =50-60%， Fe203《1.5% 0. 5-Om 35wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 40wt%八1203微粉 10-Oum 20wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-Oram 5wt% 制造方法参考实施例l。实施例5，干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，各组份的重量配比为应力缓冲原料 5-0rara 25wt%废窑具 SiC>92%， Fe203《2% 5-Oram 28wt% 烧结或电熔莫来石八1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-()■ 30wt%八1203微粉Al203>99.5%， 10-Oum 2wt%粘土Al203>30%， Fe203《1.5%， 0.074-Omm 15wt°/。外加 '糊精水 质量浓度15% 4%其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、Al20s微粉、粘土搅拌均匀后挤压成型，在1400-165(TC下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是红柱石 A1203 =50-60%, Fe203《1.5% 0.5-0m 40wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 15wt%八1203微粉 10-Oum 15wt%粘土Al203》30%， Fe203《l. 5%， 0.074-Omm 30wt% 制造方法参考实施例1。注各实施例中，粘土的灼减《15%，可塑性指数》3.5%。
权利要求
1. 干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，其特征在于各组份的重量配比为应力缓冲原料 5-0mm 1-25wt％废窑具SiC≥92％，Fe2O3≤2％ 5-0mm 25-50wt％烧结或电熔莫来石Al2O3＝55-75％，Fe2O3≤1.5％ 3-0mm 30-55wt％Al2O3微粉 Al2O3≥99.5％， 10-0um 1-10wt％粘土Al2O3≥30％，Fe2O3≤1.5％， 0.074-0mm 5-15wt％外加糊精水 质量浓度 10-40％2-5％其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、Al2O3微粉、粘土搅拌均匀后挤压成型，在1400-1650℃下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是红柱石Al2O3＝50-60％，Fe2O3≤1.5％ 0.5-0m 15-40wt％熔融石英 SiO2≥99％ 1-0mm15-40wt％Al2O3微粉 10-0um 1-20wt％粘土 Al2O3≥30％，Fe2O3≤1.5％，0.074-0mm 5-30wt％
2. 根据权利要求1所述的干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，其特征在 于粘土的灼减《15%，可塑性指数>3.5%。
3. 干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料的制造方法，其特征在于将应力缓 冲原料、废窑具、烧结或电熔莫来石、Al203微粉、粘土按权利要求1-2之一 所述的配比干混均匀后加入糊精水拌料，在400-1000t的高吨位压机下压制 成型，在30-6(TC的烘房中干燥1-5天，进隧道窑在1400-160(TC下高温烧制 3-8h。
全文摘要
干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，属耐火材料，由应力缓冲原料、废窑具、烧结或电熔莫来石、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>微粉、粘土、糊精水配伍组成，其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>微粉、粘土搅拌均匀后挤压成型，在1400-1650℃下高温烧成3-8h而得，本耐火材料在使用过程中能缓冲因急冷急热而产生的应力，热震稳定性、高温抗折强度、耐磨性、使用寿命均提到大幅提高，较现有的干熄焦设备用耐火材料抗热震性能提高20-40％，力学性能提高10-20％，抗侵蚀性能提高30-50％，耐磨损性能提高15-35％，使用寿命延长50％以上。
文档编号C04B35/66GK101269983SQ20081002502
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者张文辉, 程平平, 董良军, 邵开君, 陈泽民 申请人:宜兴市丁山耐火器材有限公司