大型焦炉煤气上升管用耐火材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种在大型焦炉煤气上升管专用的高温釉层复合莫来石耐火材料及其制备方法，由低铝莫来石或中铝莫来石、熔融石英、铝酸盐耐火水泥、添加超微粉，1-3种烧结剂作为添加剂为原料制成预制件坯体，再将烧结釉层用喷釉专用喷枪将共磨烧结釉料均匀喷至烘烤至450℃降温后的预制件表面，再放入高温梭式窑内，按照一定烧成曲线进行高温(1250℃以上)釉化烧成，制备出一种大型管体砖，并高温性能优异、热震稳定性极好、不粘结焦油、不产生积碳、抗碳渗透性强、耐磨性好，不积碳，不粘挂焦油和使用寿命高的大型焦炉用新型耐火材料，解决了目前使用的粘土砖砌筑后砖缝较多、粘土砖表面(工作面)和砖缝易结焦和粘挂焦油的问题。
【专利说明】大型焦妒煤气上升管用耐火材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大型环保新技术焦炉煤气上升管专用的高温釉层复合莫来石预制件 耐火材料，是一种组装在煤气上升管内部和煤气上升管基部的高温釉层复合莫来石预制件 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着焦炉炉型的大型化、环保化和国家减排工作的要求，对焦炉煤气上升管用耐 火材料的要求日益提高，目前国内外在焦炉烟道和焦炉煤气上升管及桥管内部所硕筑的耐 火材料主要是低档的粘±砖，在使用中普遍存在几方面不足：
[0003] 1)该材料气孔率高，焦炉煤气中的水份、酸性气体、碳素及焦油侵蚀强，使用寿命 短（一般为0. 5-1年），耐火材料损耗严重；
[0004] 2)硕筑后砖缝较多，整体性差，密封不严，污染空气；
[0005] 3)管壁上易结焦和粘挂焦油，结焦和粘挂焦油，造成管道堵塞，导致焦炉煤气不易 流通而泄露，同时清理管道壁结焦和粘挂焦油劳动强度大，人工费用高。
[0006] 4)该材料相对上升管极冷极热性能不能满足使用要求，从而导致使用寿命较短。
[0007] W上不利条件，极大的增加了焦炭企业的生产制作成本和使用中的维修成本，而 且整体性差，容易导致局部焦炉煤气泄露和煤焦油的渗漏。因此焦炉烟道和焦炉煤气上升 管内部所硕筑的耐火材料优劣直接关系到现代新技术焦炉的环保和减排工作。
【发明内容】
[0008] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种大型焦炉煤气上升管用耐火材 料及其制备方法，解决了粘±砖硕筑后砖缝较多、粘±砖表面（工作面）和砖缝易结焦和粘 挂焦油的问题，可使焦炉煤气上升管及桥管用耐火材料热震稳定性（IIOOC水冷）由目前 的40次提高到150次。
[0009] 本发明所采用的方案是；1、采用低铅莫来石材料，并在工作面复合高温光滑釉层。 2、采用震动德注成型可制作成大型预制件（机压成型因受压力机台面影响和生产工艺影 响，耐火制品尺寸受到影响），尺寸由目前的253mmX 114mmX (30?45mm)/(40?80mm)变 为高巧00?800mm) X 4 (450?1500mm)管体砖，在硕体上没有砖缝或有极少量的砖缝，使 得密封较严，整体性较好，环保节能。
[0010] 本发明上升管用耐火材料，所用主逐体材料由低铅莫来石（Al2〇3;42%?46%，莫 来石含量50%?60% )或中铅莫来石（Al2〇3;60%?75%，莫来石含量70%?90% )、烙 融石英（Si化；> 98% )和铅酸盐耐火水泥一种或几种，添加超微粉（-5um和2um a氧化铅 微粉和二氧化娃微粉），1-3种烧结剂作为添加剂；加入比例分别是；低铅莫来石或中铅莫 来石65-70份、烙融石英10-15份，-5um氧化铅微粉4-10份、二氧化娃微粉3-8份，铅酸盐 耐火水泥3-4份；外加结合剂的加入量分别为莫来石、烙融石英、铅酸盐耐火水泥、-5uma 氧化铅微粉W及二氧化娃微粉的重量份数总重量的比例为；3-5%。
[0011] 表面复合高温光滑釉层所用主体材料：由长石和粘±粉W及娃粉、滑石粉、铅粉中 的H种或四种W及四种W上的混合和采用复合添加剂及外加的水组成。加入比例是：复合 添加剂0. 15-1%份；水的加入量分别占总重量的比例为：水40-100%。
[0012] 本发明上升管用耐火材料的制备方法为：
[001引 步骤一、将低铅莫来石（AI2O3 > 45 % )65-70份、烙融石英（Si02 : > 98 %、 Al203 > 70 % ) 10-15份，-5um氧化铅微粉4-10份、二氧化娃微粉3-8份，铅酸盐耐火水 泥（Al203 > 75% ) 3-4份；外加结合剂的加入量分别为莫来石、烙融石英、铅酸盐耐火水 泥、-5uma氧化铅微粉W及二氧化娃微粉的重量份数总重量的比例为：3-5%;称量准确，然 后放入强力混砂机干混5-8min，加入6?10%的洁净自来水再混6?10分钟；
[0014] 步骤二、将混合均匀的料按照重量要求称量后倒入事先组装好的模具内，进行震 动或负压成型；
[0015] 步骤H、自然放置24-48小时，脱模，并按照预制件外形标准尺寸要求进行测量；
[0016] 步骤四、脱模后自然养护24小时，将成型好的预制件放入干燥塞内按W下中温 (45CTC )烘烤曲线（表一）烘烤至45CTC ;
[0017] 表一烘烤曲线
[0018]
【权利要求】
1. 一种大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：主坯体材料由低铝莫来石或 中铝莫来石、熔融石英、铝酸盐耐火水泥、超微粉、烧结剂等组成，其中，超微粉是_5um和 2uma氧化铝微粉和二氧化硅微粉，烧结剂是软质结合粘土、球粘土和高岭土的1-3种；各 组成料加入量分别占原始料总数的比例是：低铝莫来石或中铝莫来石65-70份、熔融石英 10-15份、铝酸盐耐火水泥3-4份、-5um氧化铝微粉4-10份、二氧化硅微粉3-8份，外加结 合剂的加入量占莫来石、熔融石英、铝酸盐耐火水泥、_5um a氧化铝微粉以及二氧化硅微粉 的重量份数总重量的比例为：3-5% ;表面复合高温光滑釉层由长石和粘土粉以及硅粉、滑 石粉、锆粉中的三种或四种以及四种以上的混合及复合添加剂、外加水组成。加入比例是： 复合添加剂〇. 15-1 %、水的加入量占总重量的比例为：水40-100%。
2. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：所述的低 铝莫来石或中铝莫来石、熔融石英具有不同的粒度等级，其粒度分为8-5mm、5-3mm、3-lmm、 l-〇mm4种粒度级配。
3. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：低铝莫来石 中Al2O3含量为42 %?46 %，莫来石主晶相含量50 %?60 %。
4. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：中铝莫来石 Al2O3含量为60 %?75%，莫来石主晶含量70 %?90%。
5. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：熔融石英中 SiO2 及 Al2O3 含量为：Si02 彡 98 %、Al2O3 彡 70 %。
6. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：铝酸盐耐火 水泥中Al2O3含量为Al2O3彡75%。
7. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料，其特征在于：采用震动浇 注成型可制作成大型预制件，尺寸为高（500?800mm) X (450?1500mm)管体砖，这种砖 型在砌体上没有砖缝或有极少量的砖缝，密封性较好。
8. 根据权利要求1所述的大型焦炉煤气上升管用耐火材料的制备方法，其特征在于： 步骤一、将低铝莫来石或中铝莫来石65-70份、熔融石英10-15份，-5um氧化铝微粉4-10 份、二氧化硅微粉3-8份，铝酸盐耐火水泥3-4份；外加结合剂的加入量分别占莫来石、熔融 石英、铝酸盐耐火水泥、-5uma氧化铝微粉以及二氧化硅微粉的重量份数总重量的比例为： 3-5 %;称量准确，然后放入强力混砂机干混5?8min，加入6?10 %的洁净自来水再混6? 10分钟； 步骤二、将混合均匀的料按照重量要求称量后倒入事先组装好的模具内，进行震动或 负压成型； 步骤三、自然放置24-48小时，脱模，并按照预制件外形标准尺寸要求进行测量； 步骤四、脱模后自然养护24小时，将成型好的预制件放入干燥窑内按以下中温 (4500C )烘烤曲线烘烤至450°C ；_
步骤五、烘烤结束后，逐渐降温，时间为12-24小时，到中温烘烤要降至60°C，出窑； 步骤六、将烧结釉层所用主体材料和采用复合添加剂在陶瓷球磨机内共磨，待用。 步骤七、将共磨烧结釉料加入喷釉罐内，罐内压力0. 2-0. 6Pa，用喷釉专用喷枪将共磨 烧结釉料均匀喷至烘烤至450°C降温后的预制件表面。 步骤八、将中温（450°C )烘烤后并经过喷釉工序的预制件放入高温梭式窑内，按照以 下烧成曲线进行高温釉化烧成。_
【文档编号】C04B35/66GK104341162SQ201310344516
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】张利新, 薄钧, 李宏伟, 王玉霞, 王建武, 满静辉 申请人:中钢集团耐火材料有限公司