高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高炉用抗渗透低铝莫来石砖，由以下重量份数的原料组成：粒度为5-3mm的合成莫来石10-15份，粒度为3-1mm的合成莫来石25-30份，粒度为≤1mm的合成莫来石20-30份，粒度为0.074mm的红柱石15-30份，粘土0.074mm5-10份，促烧剂3-5份，结合剂3-4份。本发明具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好，强度高，抗侵蚀能力强，在高炉上能够长期在高温负荷下保持结构稳定，提高了高炉的使用寿命。
【专利说明】高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种高炉砖，具体涉及一种高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着现代高炉的大型化、高风温和高强度冶炼，高炉的工作条件不断苛刻化。原来高炉炉底炉缸用耐火材料，存在气孔率高、强度低、抗侵蚀性能不好、荷重软化温度低等问题，不能满足目前高炉发展的需要。因此，本发明研发的是具有高强度、高荷软、低气孔等特点的低铝莫来石砖，显著提高材料抗侵蚀性和渗透性，从而提高高炉的使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法，其具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好、抗侵蚀能力强，有利于提高高炉的使用寿命。
[0004]本发明高炉用抗渗透低铝莫来石砖，由以下重量份数的原料组成:
[0005]粒度为5-3mm的合成莫来石10-15份，粒度为3_lmm的合成莫来石25-30份，粒度为< Imm的合成莫来石20-30份,粒度为0.074mm的红柱石15-30份,粘土 0.074mm5_10份，促烧剂3-5份，结合剂3-4份。
[0006]粒度为0.074mm的红柱石优选20-30份。
[0007]高炉用抗渗透低铝莫来石砖，优选以下重量份数的原料制成:
[0008]粒度为5-3mm的合成莫来石10-15份，粒度为3_lmm的合成莫来石25-30份，粒度为< 1mm的合成莫来石20-30份，粒度为0.074mm的红柱石15-30份，粘土 5_10份，促烧剂3-5份，纸浆结合剂3-4份。
[0009]粘土的平均粒度为0.074mm。
[0010]高炉用抗渗透低铝莫来石砖，制备步骤如下:
[0011]先加入粒度为5-3mm的合成莫来石、粒度为3_lmm的合成莫来石和粒度为≤1mm的合成莫来石颗粒料干混2-4min,再加入纸衆结合剂混2_4min,最后加入红柱石、粘土、促烧剂混4-6min，总混炼时间不低于IOmin后出碾，成型后干燥至干坯残余水分≤1.0%，最后在1430-1480°C温度下煅烧得到产品。
[0012]干燥温度为进口 50_70°C，出口 110_130°C，干燥时间为2-4天。
[0013]煅烧时间为6_8h。
[0014]莫来石晶体是铝硅酸盐在高温作用下唯一稳定的形式，红柱石在常压下加热至13500C以后，开始转化成与原晶体平行的针状莫来石，理论转化率为87.64%。在加热转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，体积膨胀3-4%。这是一种不可逆的晶体转化，一经转化，则具有更高的耐火性能，耐火度可达1800°C以上，且耐骤冷骤热，机械强度大，抗热冲击力强，抗渣性强，荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性，甚至不溶于氢氟酸，极强的抗化学腐蚀性。本发明制备过程中，红柱石原料的特性大大提高了抗渗透低铝莫来石砖的结构强度和抗高温性能。高温下形成的莫来石的雏晶能够充填和占据合成莫来石骨料与红柱石、粘土细粉形成的微观空隙，降低制品的气孔率，提高制品的强度。
[0015]本发明使用促烧剂，有效提高玻璃相粘度，增强颗粒与液相的胶结程度，从而提高了制品的致密化。
[0016]本发明原料理化指标:
[0017]合成莫来石的化学组分质量分数为:A1203≥45% ；Si02 ≤50% ；Fe203 ≤ 1.0% ；
[0018]红柱石的化学组分质量分数为:A1203≥55% ；Si02≤ 40% ；Fe203 ≤ 1.0% ；
[0019]粘土的化学组分质量分数为:A1203≥ 25% ；Si02 ≤ 50% ；Fe203≤2.0% ；
[0020]促烧剂的化学组分质量分数为:A1203≥14% ；Si0270~75% ；Fe203 ≤ 1.0% ；R2O ≤ 12%。
[0021 ] 合成莫来石、红柱石、粘土、促烧剂均为市售产品。
[0022]本发明的高炉用抗渗透低铝莫来石砖Al2O3含量在45%以上，Fe2O3含量< 1.1% ；荷重软化开始温度为1500°C以上；气孔率< 12% ;体积密度大于2.35g/cm3 ;耐压强度大于60MPa ;线变化率(1450°C *3h) ±0.1%，很好的用于高炉炉底及炉缸等部位。
[0023]本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0024]本发明具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好，强度高，抗侵蚀能力强，在高炉上能够长期在高温负荷下保持结构稳定，提高了高炉的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为实施例2在1450°C X3h的侵蚀图；
[0026]图2为实施例2在1550°C X3h的侵蚀图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0028]实施例1
[0029]原料配方:
[0030]粒度为5-3mm的合成莫来石15份、粒度为3_lmm的合成莫来石25份、粒度≤Imm的合成莫来石23份；粒度为0.074mm的红柱石25份；粒度为0.074mm的粘土 8份，促烧剂4份，纸浆3.5份。
[0031]高炉用抗渗透低铝莫来石砖的制备方法:
[0032](I)混练:使用0 2400湿碾机，先加入粒度为5_3mm的合成莫来石15份、粒度为3-lmm的合成莫来石25份和粒度为≤Imm的合成莫来石23份颗粒料干混2min,加入3.5份纸衆结合剂混3min,最后加入粒度为0.074mm的红柱石25份、粒度为0.074mm的粘土 8份、促烧剂4份混6min,总混练时间Ilmin后出碾,放入成型料仓；
[0033](2)成型:在500T自动压砖机车台成型；
[0034](3)干燥:进入隧道式干燥室干燥4天，确保干坯残余水分≤1.0%，干燥温度为进口 50°C，出口 110°C ；
[0035](4)装车及烧成:在隧道窑中经1440±5°C保温烧成7小时后出窑，得到产品。[0036]实施例2
[0037]原料配方:
[0038]粒度为5-3mm的合成莫来石10份、粒度为3_lmm的合成莫来石30份、粒度≤1mm的合成莫来石30份；粒度为0.074mm的红柱石20份；粒度为0.074mm的粘土 5份，促烧剂5份，纸浆结合剂4份。
[0039]高炉用抗渗透低铝莫来石砖的制备方法:
[0040](I)混练:使用O 2400湿碾机，粒度为5-3mm的合成莫来石10份、粒度为3_lmm的合成莫来石30份、粒度≤1mm的合成莫来石30份干混4min,加入4份纸衆结合剂混3min,最后加入0.074mm红柱石20份、粒度为0.074mm的粘土 5份、促烧剂5份混5min,总混练时间12min后出碾,放入成型料仓；
[0041](2)成型:在500T自动压砖机车台成型；
[0042](3)干燥:进入隧道式干燥室干燥3天，确保干坯残余水分≤1.0%，干燥温度为进口 60°C，出口 115°C。
[0043](4)装车及烧成:在隧道窑中经1435±5°C保温烧成8小时后出窑，得到产品。
[0044]实施例3
[0045]原料配方:
[0046]粒度为5-3mm的合成莫来石10份、粒度为3_lmm的合成莫来石27份、粒度≤1mm的合成莫来石30份；粒度为0.074mm的红柱石30份；粒度为0.074mm的粘土 10份，促烧剂3份，纸浆3份。
[0047]高炉用抗渗透低铝莫来石砖的制备方法:
[0048](I)混练:使用0 2400湿碾机，先加入粒度为5_3mm的合成莫来石10份、粒度为3-lmm的合成莫来石27份和粒度为< Imm的合成莫来石30份颗粒料干混2min,加入3份纸衆结合剂混4min,最后加入粒度为0.074mm的红柱石30份、粒度为0.074mm的粘土 10份、促烧剂3份混6min,总混练时间12min后出碾,放入成型料仓；
[0049](2)成型:在500T自动压砖机车台成型；
[0050](3)干燥:进入隧道式干燥室干燥2天，确保干坯残余水分≤1.0%，干燥温度为进口 70°C，出口 130°C。
[0051](4)装车及烧成:在隧道窑中经1475±5°C保温烧成6小时后出窑，得到产品。
[0052]a)对实施例1-3的产品检测结果见表1。
[0053]表1实施例1-3的检测结果
[0054]
【权利要求】
1.一种高炉用抗渗透低铝莫来石砖，其特征在于，由以下重量份数的原料制成: 粒度为5-3mm的合成莫来石10-15份，粒度为3_lmm的合成莫来石25-30份，粒度为(Imm的合成莫来石20-30份，粒度为0.074mm的红柱石15-30份，粘土 5_10份，促烧剂3-5份，纸浆结合剂3-4份。
2.根据权利要求1所述的高炉用抗渗透低铝莫来石砖，其特征在于，优选由以下重量份数的原料制成: 粒度为5-3mm的合成莫来石15份,粒度为3_lmm的合成莫来石25份,粒度为≤Imm的合成莫来石23份，粒度为0.074mm的红柱石25份，粘土 8份，促烧剂4份，纸浆结合剂3.5份。
3.根据权利要求1或2所述的高炉用抗渗透低铝莫来石砖，其特征在于，粘土的平均粒度为 0.074mm。
4.一种权利要求1所述的高炉用抗渗透低铝莫来石砖的制备方法，其特征在于，制备步骤如下: 先加入粒度为5-3_的合成莫来石、粒度为3-1_的合成莫来石和粒度为< 1_的合成莫来石颗粒料干混2-4min,再加入纸衆结合剂混2_4min,最后加入红柱石、粘土、促烧剂混4-6min，总混炼时间不低于IOmin后出碾，成型后干燥至干坯残余水分< 1.0%，最后在1430-1480°C温度下煅烧得到产品。
5.根据权利要求4所述的高炉用抗渗透低铝莫来石砖的制备方法，其特征在于，干燥温度为进口 50-70°C，出口 110-130°C，干燥时间为2-4天。
6.根据权利要求4所述的高炉用抗渗透低铝莫来石砖的制备方法，其特征在于，煅烧时间为6-8h。
【文档编号】C04B35/66GK103641501SQ201310651732
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】蔡国庆, 刘伟, 李文亮, 王文学, 王明刚, 高蕊, 燕宿祥, 邵红, 刘永振, 徐广忠 申请人:山东耐材集团鲁耐窑业有限公司