耐火砖的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及耐火砖的制备方法。
【背景技术】
[0002] 刚玉砖由于其具有优异的抗侵蚀性能、耐火、耐磨、耐压等热力学性能，被广泛用 作有色冶炼炉、煤气化炉、碳黑反应炉等。其中可以根据适用不同炉的性能分为青刚玉砖、 铬刚玉砖和棕刚玉砖。其中青刚玉砖的主要组分为氧化铝、氧化铁、氧化镁和氧化钙;铬刚 玉砖的主要组分为氧化铝、氧化铬和氧化铁;棕刚玉砖的主要组分为氧化铝和氧化铁。
[0003] 现有技术制备上述刚玉砖主要由刚玉材料与粘土结合剂制备，不仅原料成本较 高，并且使用粘土结合，因粘土中的氧化硅含量高与渣块中的氧化镁和氧化钙产生化学反 应而失去耐火功能。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种耐火砖的制备方法，本发明提 供的耐火砖的制备方法制备得到的耐火砖成本低并且耐火性能好。
[0005] 本发明提供了一种耐火砖的制备方法，包括：
[0006] 钒铁渣经预处理、粉碎得到粗骨料、中骨料和细骨料；
[0007]将原料与磷酸铝溶液混合、搅拌、捆料、成型、烧结得到耐火砖；所述原料包括 13wt%~17wt%的粗骨料，23wt%~27wt%的中骨料，13wt%~17wt%的细骨料，白泥细粉 2wt% ~4wt%，40wt% ~44wt% 辅料。
[0008] 优选的，所述粗骨料粒度为5~8mm，中骨料粒度为3~5mm，细骨料粒度为0~3mm。
[0009] 优选的，所述辅料选自钒铁渣细粉、白刚玉粉和铬铁渣粉中的一种或几种。
[0010]优选的，所述辅料的粒度为200~300目。
[0011]优选的，所述白泥细粉的粒度为200~300目。
[0012]优选的，所述磷酸错溶液的浓度为60wt%~65wt%。
[0013]优选的，所述原料与磷酸铝溶液混合、搅拌、捆料具体为:将原料与的磷酸铝溶液 混合，搅拌、第一次捆料;将第一次捆料得到的产物与的磷酸铝溶液混合、搅拌、第二次捆 料;将第二次捆料得到的产物与的磷酸铝溶液混合、搅拌、第三次捆料。
[0014]优选的，所述捆料的温度为20~40°C，所述捆料的时间为20~30h。
[0015] 优选的，所述成型的压力为400t~500t。
[0016] 优选的，所述烧结的温度为1350~1480°C。
[0017]与现有技术相比，本发明提供了一种耐火砖的制备方法，包括:钒铁渣经预处理、 粉碎得到粗骨料、中骨料和细骨料;将原料与磷酸铝溶液混合、搅拌、捆料、成型、烧结得到 耐火砖；所述原料包括13wt%~17wt%的粗骨料，23wt%~27wt%的中骨料，13wt%~ 17wt%的细骨料，白泥细粉2wt%~4wt%，40wt%~44wt%辅料。本发明提供的耐火砖的制 备方法由铝热法生产的高钒铁、验高温电熔后的钒铁渣制备耐火砖，不仅能够废物利用，而 且相对于刚玉材料成本低；同时，本发明由特定比例的粗骨料、中骨料、细骨料、白泥细粉和 辅料与磷酸铝溶液作为结合剂制备得到，能达到耐火砖的质量需求，耐火性能好。
【具体实施方式】
[0018] 本发明提供了一种耐火砖的制备方法，包括：
[0019] 钒铁渣经预处理、粉碎得到粗骨料、中骨料和细骨料；
[0020] 将原料与磷酸铝溶液混合、搅拌、捆料、成型、烧结得到耐火砖；所述原料包括 13wt%~17wt%的粗骨料，23wt%~27wt%的中骨料，13wt%~17wt%的细骨料，白泥细粉 2wt% ~4wt%，40wt% ~44wt% 辅料。
[0021] 本发明所述钒铁渣为铝热法生产的高钒铁，石灰作为造渣剂，镁砂捣打炉衬，验高 温电熔后的渣块。
[0022] 本发明对于所述钒铁渣的来源不进行限定，可以为市售，优选为如下表所示的钒 铁渣：
[0023]
[0024] 本发明首先对所述钒铁渣进行预处理，本发明所述预处理包括过筛、除杂、冲刷和 烘干。
[0025]本发明所述过筛具体为过筛去除灰渣、粉尘，本发明人对于所述具体的过筛方式 不进行限定，本领域技术人员熟知的方式即可。
[0026] 本发明所述除杂优选为人工检选去除杂质，除去结硫部分。
[0027]本发明所述冲刷优选为过水冲刷去除表面残留杂质。
[0028]本发明所述烘干为低温烘干去除内在水分，所述烘干的温度优选为50°C~100°C。
[0029] 在本发明中，将钒铁渣预处理后粉碎得到粗骨料、中骨料和细骨料。
[0030] 在本发明中，所述粗骨料粒度优选为5~8mm，中骨料粒度优选为3~5mm，细骨料粒 度优选为〇~3mm，且不为0,更优选为0~2mm，且不为0,最优选为0.01~1mm。
[0031 ]本发明所述粉碎优选具体为:粗破、粉碎、过筛。
[0032]在本发明中，将所述钒铁渣粗破加工成10~20mm的粗颗粒骨料;得到粗颗粒骨料 后，优选进一步用粉碎机加工成0~8mm的颗粒，而后过筛分级，得到粗骨料、中骨料和细骨 料。
[0033] 同时，加工成粒度为200~300目的细粉，本发明对于所述细粉的加工方式不进行 限定，本领域技术人员熟知即可，优选可以为用雷蒙机加工。
[0034] 得到上述骨料后，将原料与磷酸铝溶液混合、搅拌、捆料、成型、烧结得到耐火砖； 所述原料包括13wt%~17wt%的粗骨料，23wt%~27wt%的中骨料，13wt%~17wt%的细 骨料，白泥细粉2wt%~4wt%，40wt%~44wt%辅料。
[0035]在本发明中，所述捆料优选为3次;所述将原料与磷酸铝溶液混合、搅拌、捆料优选 具体为:将原料与磷酸铝溶液混合，搅拌、第一次捆料;将第一次捆料得到的产物与磷酸铝 溶液混合、搅拌、第二次捆料;将第二次捆料得到的产物与磷酸铝溶液混合、搅拌、第三次捆 料。
[0036] 更优选具体为:将原料与磷酸铝溶液混合，搅拌、第一次捆料，所述磷酸铝溶液占 所述原料的质量百分比为3%~5%;将第一次捆料得到的产物与磷酸铝溶液混合、搅拌、第 二次捆料，所述磷酸铝溶液占所述第一次捆料得到的产物的质量百分比为1%~2%;将第 二次捆料得到的产物与磷酸铝溶液混合、搅拌、第三次捆料，所述磷酸铝溶液占所述第二次 捆料得到的产物的质量百分比为1 %~2 %。
[0037] 在本发明中，所述原料优选包括13wt%~17wt%的粗骨料，23wt%~27wt%的中 骨料，13wt%~17wt%的细骨料，白泥细粉2wt%~4wt%，40wt%~44wt%辅料，更优选包 括14wt%~16wt%的粗骨料，24wt%~26wt%的中骨料，14wt%~16wt%的细骨料，白泥细 粉2wt% ~3wt%，41wt% ~43wt% 辅料。
[0038] 在本发明中，所述白泥细粉优选为广西白泥细粉，所述白泥细粉的粒度优选为200 ~300目。
[0039] 在本发明中，所述辅料优选选自钒铁渣细粉、白刚玉粉和铬铁渣粉中的一种或几 种。
[0040] 本发明对于所述白泥细粉、白刚玉粉和铬铁渣粉的来源不进行限定，可以为市售。 [0041 ]在本发明中，所述辅料的粒度优选为200~300目。
[0042] 在本发明中，所述磷酸铝溶液为磷酸铝水溶液，所述磷酸铝溶液的浓度优选为 60wt% ~65wt%。
[0043]在本发明中，所述捆料的温度优选为20~40°C，所述捆料的时间优选为20~30h， 更优选为22~28h。
[0044] 本发明对于所述混合搅拌的方式不进行限定，本领域技术人员熟知的混合搅拌的 方式即可。本发明所述捆料优选为在捆料仓库捆料。
[0045] 在本发明中，若辅料为钒铁渣细粉，制备得到的耐火砖为青刚玉砖;若辅料为白刚 玉粉，制备得到的耐火砖为棕刚玉砖;若辅料为铬铁渣粉，制备得到的耐火砖为铬刚玉砖。
[0046] 在本发明中，捆料后成型、烧结得到耐火砖。
[0047] 本发明所述成型压力为400t~500t。
[0048] 成型后、烧结前优选为烘干。在本发明中，所述烘干优选为风干后烘干。
[0049] 本发明所述风干温度优选为20~40°C，所述烘干时间优选为20~28h。
[0050]风干至水分含量小于2%后进行烘干。本发明所述烘干优选在烘干道进行。
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