专利名称：陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷燃烧器用耐火材料，具体说是热风炉陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料。
背景技术：
随着炼铁技术的发展，高炉高风温热风炉的设计已被人们所普遍重视。而热风炉陶瓷燃烧器的材料选择则是关键所在。高炉热风炉陶瓷燃烧器工作条件恶劣，其上部温度可达1500°C，而下部仅为200°C以下，温差达1300°C。因此，要求其材质有高的耐火度、强度及优异的热震稳定性和抗化学侵蚀性。此外，陶瓷燃烧器位于热风炉燃烧室底部，极难检修更换，理想的材质将对热风炉的使用寿命起着决定性作用。而传统燃烧器用耐火材料为 磷酸盐结合的高铝浇注料或低水泥浇注料捣打成型，这种耐材的燃烧器燃烧的使用温度较低，耐材的强度小，且耐材的热震稳定性差，造成使用寿命很低，一般为2-3个月，严重影响热风炉的正常运行。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题存在的不足，提供一种具有良好热震稳定性、高温强度好及抗化学侵蚀性能好的热风炉陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料。本发明所采用的技术方案是热风炉陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料所用原始料由莫来石-高硅氧玻璃料、红柱石、a -Al2O3微粉、粘土、堇青石组成，外力口剂由结合剂和水构成。莫来石-高硅氧玻璃料占原始料总重量的40%_50%，红柱石占原始料总重量的10%-15%，a -Al2O3微粉占原始总料5%-10%，粘土占原始总料的10%_15%，堇青石占原始料总重量的15%-20% ;水、结合剂分别占原始料总重量的比例为水1_4%、结合剂2-4% ；所述的莫来石-高娃氧玻璃料具有不同的粒度等级，其粒度分布在5-3mm、3-lmm、l-0_的粒度区间；红柱石的粒度分布在l-0mm、200目的粒度区间；堇青石的粒度分布在2_0mm、200目的权度区间。本发明莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料中
莫来石-高硅氧玻璃料由天然高岭土经1530°C -1560°C煅烧5h，生成由单一晶相莫来石和非晶相玻璃质组成的莫来石-高硅氧玻璃原料。该料具有热膨胀均匀、热震稳定性好、荷重软化点高、高温蠕变小、抗化学腐蚀性好等其他无机非金属材料所没有的优良性能。因此，对于提高热风炉陶瓷燃烧器耐火材料热震稳定性、高温强度及抗化学腐蚀性能有很大的作用。所述的结合剂为纸浆或糊精。所述莫来石-高硅氧玻璃料中2Si02 · 3 Al2O3含量约65%_75% ;玻璃相含量为25%-35%。
所述红柱石中Al2O3 彡 61% ；Ti02 ( O. 05% ；Fe203 ( O. 9% ； R2O ( O. 15%。所述烧结a -Al2O3的纯度彡99%ο所述粘土，粒度为180目，其中Al2O3彡38. 86%。所述堇青石中SiO2 ^ 49% ；A1203 ^ 33% ；MgO ^ 13%。本发明热风炉陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料的制备方法为 步骤一取上述技术方案所述的莫来石-高硅氧玻璃料40%-50%、红柱石10%-15%、
a -Al2O3微粉5%-10%、粘土 10%-15%、堇青石15%_20%放入混砂机，再加入1-4%的水、2-4%的结合剂；混炼15-20min将原料混合均匀；
步骤二 将混炼好的原料用压砖机进行成型； 步骤三将成型后的坯体进行干燥；
步骤四将干燥好的坯体放入隧道窑或者电炉内进行烧结，烧结温度为13000C -1400°C，时间4h-8h。烧结后出窑，用于热风炉陶瓷燃烧器。本发明的有益效果是
本项目原料组成合理，性能优良，储量丰富，易于推广应用；产品耐火度高、热膨胀系数低、抗热震性能和耐磨性能好，整个制备过程经济简便，利于工业化生产；本项目最终制品指标体积密度不小于2. Og/cm3,常温耐压强度不小于50MPa,荷重不小于1400°C, 1100°C水冷抗热震大于80次。
具体实施例方式实施实例I
取上述技术方案所述的莫来石-高硅氧玻璃料40%、红柱石15%、a -Al2O3微粉10%、粘土 15%、堇青石15%放入混砂机，其中粒度为5-3mm的莫来石-高硅氧玻璃料10%、粒度为3-lmm的莫来石-高硅氧玻璃料15% ;粒度为1-Omm的莫来石-高硅氧玻璃料15% ;其中粒度为1-Omm的红柱石5% ;粒度为200目的红柱石10% ;粒度为2_0mm的堇青石5%，粒度为200目的堇青石10%。将颗粒料放入混砂机中，加入1%的水、2%的结合剂，混炼2-3min后，放入细粉，再高速混炼10-15min，使用高吨位压砖机将混炼好的泥料压制成高密度半成品，将半成品放入干燥器干燥，干燥温度为150°C，时间30h，将干燥好的素坯放入电炉内，加温烧结，烧结温度大于1300°C，保温时间4h，烧结后出炉，制成莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料。实施实例2
取上述技术方案所述的莫来石-高硅氧玻璃料45%、红柱石13%、a -Al2O3微粉10%、粘土 12%、堇青石18%放入混砂机，其中粒度为5-3mm的莫来石-高硅氧玻璃料20%、粒度为3-lmm的莫来石-高硅氧玻璃料10% ;粒度为1-Omm的莫来石-高硅氧玻璃料15% ;其中粒度为1-Omm的红柱石5% ;粒度为200目的红柱石8% ；粒度为2_0mm的堇青石8%，粒度为200目的堇青石10%。将颗粒料放入混砂机中，加入2%的水、3%的结合剂，混炼2-3min后，放入细粉，再高速混炼10-15min，使用高吨位压砖机将混炼好的泥料压制成高密度半成品，将半成品放入干燥器干燥，干燥温度为150°C，时间30h，将干燥好的素坯放入电炉内，加温烧结，烧结温度大于1320°C，保温时间6h，烧结后出炉，制成莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料。
实施实例3
取上述技术方案所述的莫来石-高硅氧玻璃料50%、红柱石12%、a -Al2O3微粉8%、粘土8%、堇青石20%放入混砂机，其中粒度为5-3mm的莫来石-高硅氧玻璃料20%、粒度为3_lmm的莫来石-高硅氧玻璃料20% ;粒度为1-Omm的莫来石-高硅氧玻璃料10% ;其中粒度为1-Omm的红柱石5% ;粒度为200目的红柱石7% ；粒度为2_0mm的堇青石10%，粒度为200目的堇青石10%。将颗粒料放入混砂机中，加入3%的水、3%的结合剂，混炼2-3min后，放入细粉，再高速混炼10-15min，使用高吨位压砖机将混炼好的泥料压制成高密度半成品，将半成品放入干燥器干燥，干燥温度为150°C，时间30h，将干燥好的素坯放入电炉内，加温烧结，烧结温度大于1360°C，保温时间6h，烧结后出炉，制成莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料。实施实例4
取上述技术方案所述的莫来石-高硅氧玻璃料50%、红柱石10%、a -Al2O3微粉5%、粘 土 10%、堇青石20%放入混砂机，其中粒度为5-3mm的莫来石-高硅氧玻璃料20%、粒度为3-lmm的莫来石-高硅氧玻璃料15% ;粒度为1-Omm的莫来石-高硅氧玻璃料15% ;其中粒度为1-Omm的红柱石5% ;粒度为200目的红柱石5% ；粒度为2_0mm的堇青石5%，粒度为200目的堇青石15%。将颗粒料放入混砂机中，加入4%的水、4%的结合剂，混炼2-3min后，放入细粉，再高速混炼10-15min，使用高吨位压砖机将混炼好的泥料压制成高密度半成品，将半成品放入干燥器干燥，干燥温度为150°C，时间30h，将干燥好的素坯放入电炉内，加温烧结，烧结温度大于1400°C，保温时间8h，烧结后出炉，制成莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料。
权利要求
1.一种陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料，其特征在于莫来石-高硅氧玻璃料占原始料总重量的40%-50%，红柱石占原始料总重量的10%-15%，a -Al2O3微粉占原始总料5%-10%，粘土占原始总料的10%-15%，堇青石占原始料总重量的15%-20%。
2.根据权利要求1所述的陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料，其特征在于莫来石-高娃氧玻璃料粒度分布在5-3mm、3-lmm、l-0_的粒度区间；红柱石的粒度分布在l-0mm、200目的粒度区间；堇青石的粒度分布在2_0mm ,200目的粒度区间。
3.根据权利要求1所述的陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料，其特征在于莫来石-高硅氧玻璃料中2Si02 · 3 Al2O3含量约65%-75% ;玻璃相含量为25%_35%。
4.根据权利要求1所述的陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料，其特征在于结合剂为纸浆或糊精。
5.根据权利要求1所述陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料的制备方法，其特征在于步骤一取莫来石-高硅氧玻璃料40%-50%、红柱石10%-15%、a -Al2O3微粉5%_10%、粘土 10%-15%、堇青石15%-20%放入混砂机，再加入1-4%的水、2_4%的结合剂；混炼15_20min将原料混合均匀；步骤二 将混炼好的原料用压砖机进行成型；步骤三将成型后的坯体进行干燥；步骤四将干燥好的坯体放入隧道窑或者电炉内进行烧结，烧结温度为13000C -1400°C，时间4h-8h，烧结后出窑，用于热风炉陶瓷燃烧器。
全文摘要
本发明公开了一种陶瓷燃烧器用莫来石-高硅氧玻璃复相耐火材料，包括莫来石-高硅氧玻璃料占原始料总重量的40%-50%、红柱石占原始料总重量的10%-15%、α-Al2O3微粉占原始总料的5%-10%、粘土占原始总料的10%-15%、堇青石占原始料总重量的15%-20%。这种陶瓷燃烧器用耐火材料具有良好热震稳定性、高温强度好及抗化学侵蚀性能好特点。
文档编号C04B35/66GK102992785SQ20121045668
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者杨俊瑞, 王玉霞, 王征想, 张玉涛, 杨秀丽, 段桂芳, 杨志宾, 陈晓芳, 郭晓伟 申请人:中钢集团耐火材料有限公司