一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法与流程

文档序号:15800054发布日期:2018-11-02 21:22阅读:519来源:国知局

本发明涉及高炉热风炉用耐火材料技术领域,尤其涉及一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展,对钢铁材料的需求量越来越大。近几年来钢铁产量的迅速增长主要归功于高炉的大型化发展。高炉发展的同时促进了高炉最重要的附属热工设备—热风炉的迅速发展,热风炉作为一种蓄热式的热交换器,对实现高炉高产、低耗以及降低生铁成本起着非常重要的作用。

近几十年来,热风炉逐步向大型化、高风温和长寿命的方向发展,如热风炉的风温由早期的900℃提高到1100~1200℃,在一些发达国家,热风炉的风温已达到1200~1300℃。现代热风炉要求实现25~30年炉衬砌体无检修的目标,对热风炉各方面的严格要求,使得对热风炉所用耐火材料各方面性能的要求越来越高。目前,所用耐火材料是制约热风炉实现高风温作业和长寿命的关键因素。

炼铁高炉热风管道是连接热风炉和高炉的热风管道,是高炉冶炼的关键设施。其中,热风管道三岔口因结构复杂、工况条件苛刻,使之成为热风管道最易损坏、最薄弱的环节。热风管道三岔口包括主管与围管三岔口、主管与支管三岔口、热风总管三岔口、热风横管与倒流休风管三岔口、热风横管与混风管道三岔口等等。另外,混风室热风出口、混风室冷风入口及各种热风管道入孔等部位实际上也属于热风管道三岔口结构。

热风管道三岔口砖的工况条件及损毁机理包括:高风温、高风压对三岔口砖的侵蚀冲刷及持续热应力;持续的机械振动及高温变形;煤气流、烟尘、碱蒸汽对三岔口砖的冲刷侵蚀;这就要求热风管道三岔口用耐火材料必须具有:耐高温、耐磨性;较高的高温体积稳定性,较高的荷软及抗蠕变性;良好的抗急冷急热性;较高的抗冲刷及抗碱侵蚀性能。

现有技术用于热风管道三岔口组合砖的耐火材料主要为低蠕变高铝砖、莫来石砖或刚玉莫来石砖。低蠕变高铝砖曾是热风管三岔口的主要材料,但随着我国热风炉风温的不断提高,其固有的缺点逐渐显现出来。由于其使用的主要原料是煅烧矾土熟料,其中固有的大量杂质使材料不再适应高风温三岔口的工作环境,抗热震性能不能满足热风管道三岔口的使用要求;莫来石砖或刚玉莫来石砖,从理论上讲是非常理想的三岔口用耐火材料,但是天然原料合成的莫来石杂质含量高,其生产的莫来石砖或刚玉莫来石砖的抗蠕变性能不够理想。高纯原料合成的莫来石砖抗蠕变性能较好,但是这种制品的显气孔率较大,原材料的成本极高,不能达到理想的性价比。

现有技术提供的热风管道三岔口组合砖的材质在不同程度上存在局限性,使三岔口组合砖在使用过程中综合性能较差,易变形、发红甚至坍塌,引起三岔口整体结构的破坏。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法,本发明提供的热风管道三岔口组合砖具有良好的综合性能,而且性价比高。

本发明提供了一种热风管道三岔口组合砖,以重量份计,包括:

37~47份的烧结莫来石;

10~20份的红柱石;

8~12份的电熔莫来石;

2~6份的硅线石;

16~26份的刚玉细粉;

2~6份的硅微粉;

2~6份的莫来石生料粉;

0.1~0.3份的减水剂。

在本发明中,所述烧结莫来石的重量份数优选为40~45份,更优选为41~44份,最优选为42~43份。本发明中所述烧结莫来石为纯天然、低杂质烧结莫来石,优选湖南怀化地区辰溪或靖州产纯天然烧结莫来石,所述莫来石中fe2o3≤1.20%、tio2≤2.50%、r2o(碱金属氧化物,如氧化钠、氧化钾)≤0.25%、ro(碱土金属氧化物,如氧化钙、氧化镁)≤0.25%。

在本发明中,所述红柱石的重量份数优选为12~18份,更优选为14~16份。本发明对所述红柱石的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的红柱石即可,可由市场购买获得。

在本发明中,所述电熔莫来石的重量份数优选为9~11份,更优选为10份。本发明中所述电熔莫来石为纯天然、低杂质电熔莫来石,优选湖南怀化地区辰溪或靖州产纯天然电熔莫来石,所述电熔莫来石中fe2o3≤0.5%、tio2≤2.50%、r2o(碱金属氧化物,如氧化钠、氧化钾)≤0.25%、ro(碱土金属氧化物,如氧化钙、氧化镁)≤0.25%。

在本发明中,所述硅线石的重量份数优选为2.5~5.5份,更优选为3~5份,最优选为3.5~4.5份。本发明对所述硅线石的种类和来源没有特殊的限制,可由市场购买获得。

在本发明中,所述刚玉细粉的重量份数优选为18~24份,更优选为20~22份。本发明对所述刚玉细粉的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的刚玉细粉即可,可由市场购买获得。

在本发明中,所述硅微粉的重量份数优选为2.5~5.5份,更优选为3~5份,最优选为3.5~4.5份。本发明对所述硅微粉的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的硅微粉即可,可由市场购买获得。

在本发明中,所述莫来石生料粉的重量份数优选为2.5~5.5份,更优选为3~5份,最优选为3.5~4.5份。本发明对所述莫来石生料粉的种类和来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的莫来石生料粉即可,可由市场购买获得。

在本发明中,所述减水剂的重量份数优选为0.15~0.25份,更优选为0.2份。本发明对所述减水剂的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的减水剂即可,可由市场购买获得。在本发明中,所述减水剂优选为焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠、超聚磷酸钠或硅酸钠,更优选为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。

在本发明中,所述烧结莫来石优选为颗粒料,红柱石优选为颗粒料,电熔莫来石优选为颗粒料,硅线石优选为颗粒料。在本发明中,所述颗粒料中粒度为8~5mm(不含5mm)颗粒料的质量含量优选为32~42%,更优选为35~40%,最优选为36~38%;粒度为5~3mm(不含3mm)颗料粒的质量含量优选为18~28%,更优选为20~26%,最优选为22~24%;粒度为3~1mm(不含1mm)的颗料粒的质量含量优选为9~19%,更优选为10~18%,最优选为12~16%;粒度≤1mm的颗粒料的质量含量优选为22~32%,更优选为24~30%,最优选为26~28%。

在本发明中,所述刚玉细粉优选为细粉料,粒度优选为325目以下,即粒度≤0.044mm。所述硅微粉优选为微粉料,粒度优选为5μm以下,即粒度≤5μm。所述莫来石生粉料优选为细粉料,粒度优选为325目以下,即粒度≤0.044mm。所述减水剂优选为细粉料。

在本发明中,所述热风管道三岔口组合砖中颗粒料的质量含量优选为66~76%,更优选为68~74%,最优选为70~72%;所述热风管道三岔口组合砖中细粉料的质量含量优选为24~34%,更优选为26~32%,最优选为28~30%。

本发明提供的热风管道三岔口组合砖配方中的主要原料为纯天然、低杂质的烧结莫来石,纯天然、低杂质的电熔莫来石和刚玉细粉,制备得到的产品体积密度大,气孔率较低,高温综合性能好而且原料成本低,本发明提供的组合砖的性价比较高。本发明提供的热风管道三岔口组合砖,其各种组成成分之间具有协同作用,在各种成分以及成分含量的综合作用下,使这种组合砖具有良好的综合性能。

本发明提供的热风管道三岔口组合砖配方中由于添加了红柱石和硅线石原料,使制备得到的组合砖在高温烧结及使用过程中,红柱石和硅线石可以逐步分解并持续二次莫来石化,产生莫来石高温相,有利于制品荷软、蠕变及热震等高温性能的提高,同时,由于分解过程中会产生一定的体积膨胀,可以抵消组合砖高温烧结收缩,有利于组合砖高温体积稳定性的提高。

本发明提供的热风管道三岔口组合砖是一种以纯天然、低杂质烧结莫来石,纯天然、低杂质电熔莫来石和刚玉细粉为主要原料,通过添加红柱石、硅线石、硅微粉、莫来石生料粉等改善材料晶相结构来提高材料的高温性能和抗热震性能、降低气孔、提高组织结构致密性,从而提高材料抗冲刷、抗煤气、烟尘及碱蒸汽侵蚀性能。

本发明提供了一种热风管道三岔口组合砖的制备方法,包括:

将热风管道三岔口组合砖的制备原料进行配料混合,得到混合料;

将所述混合料进行振动离心成型,得到胚体;

将所述胚体进行干燥和烧结,得到单体砖;

将所述单体砖进行组装,得到热风管道三岔口组合砖。

在本发明中,所述热风管道三岔口组合砖的制备原料与上述技术方案所述热风管道三岔口组合砖的成分一致,即包括:37~47重量份的烧结莫来石;10~20重量份的红柱石;8~12重量份的电熔莫来石;2~6重量份的硅线石;16~26重量份的刚玉细粉;2~6重量份的硅微粉;2~6重量份的莫来石生料粉;0.1~0.3重量份的减水剂。在本发明中,所述烧结莫来石、红柱石、电熔莫来石、硅线石、刚玉细粉、硅微粉、莫来石生料粉和减水剂的种类、来源、粒度与上述技术方案所述烧结莫来石、红柱石、电熔莫来石、硅线石、刚玉细粉、硅微粉、莫来石生料粉和减水剂的种类、来源、粒度一致,在此不再赘述。

在本发明中,所述配料混合的方法优选为:

将上述颗粒料进行干混,然后加入预制泥浆混碾,再加入剩余的细粉料净混,得到混合料。

在本发明中,所述预制泥浆是指将部分上述细粉料与外加水分预先在球磨机内打成泥浆,在配料时以泥浆的形式加入;所述部分细粉料的用量为总细粉料质量的23~33%,更优选为25~31%,最优选为27~29%。

在本发明中,所述干混的设备优选为强制混砂机,所述强制混砂机优选为800强制混砂机。在本发明中,所述干混的时间优选为1~2分钟,更优选为1.2~1.8分钟,最优选为1.4~1.6分钟。

在本发明中,所述混碾的时间优选为2~3分钟,更优选为2.2~2.8分钟,最优选为2.4~2.6分钟。

在本发明中,所述剩余细粉料的质量优选为总细粉料质量的67~77%,更优选为69~75%,最优选为71~73%。

在本发明中,所述净混的时间优选为15~20分钟,更优选为16~19分钟,最优选为17~18分钟。

在本发明中,所述混合料的水分优选为4~8%,更优选为5~7%,最优选为6%;所述混合料的粒度优选≤8mm。

在本发明中,所述振动离心成型的方法优选为:

将上述混合料进行真空搅拌,得到搅拌浆;

将所述搅拌浆振动浇注后在离心机上离心成型。

在本发明中,所述真空搅拌能够充分排除混合料中的气体,混合料中含有大量气泡,如不驱除,则会使制备得到的胚体气孔率很高,组织不致密。

在本发明中,所述真空搅拌之前优选向所述混合料中加入能够增强混合料流动性并减少其水分的分散剂。在本发明中,所述分散剂优选为焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、四聚磷酸钠、超聚磷酸钠或硅酸钠,更优选为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。在本发明中,所述分散剂的加入量优选为所述混合料质量的0.1~0.3%,更优选为0.15~0.25%,最优选为0.2%。

在本发明中,所述浇注过程中采用的成型母模优选为易于加工的石膏制作的石膏模。在本发明中,虽然石膏模的强度远不及钢铁和木料,但是由于本发明中采用离心浇注成型,各点的受力较小而均衡,采用石膏模完全能够满足要求,克服了现有技术采用钢铁和木料制备模具的成本高、加工困难、制作周期长的缺陷。

在本发明中,所述成型母模的造型方法优选为整体造型法,具体方法优选为:

将单体砖的母砖按照设计要求组成一个整体(即组合砖的整体形状),然后根据组合体的相贯关系整体划出相贯线,再沿相贯线进行整体加工的方法进行造型。

在本发明中,所述母砖优选为采用易于加工的石膏制作的石膏母砖。

在本发明中,所述整体划出相贯线采用的样板优选为比例为1:1的相贯面展开图。本发明中,因为整体划线所用的相贯面展开样板是通过理论计算后用1:1比例绘制而成,加之又是整体加工,这样就消除一砖一模造型法所引起的各种误差,使加工精度高,组装性能好。

在本发明中,所述整体造型法更优选为:

将单体砖的石膏母砖按设计要求组成一个整体(即先制备组合砖整体形状的模型),然后根据组合体的相贯关系制作1:1的相贯面展开样板,将此样板贴附在石膏母砖组成的整体表面划出相贯线,再沿相贯线进行整体加工,切除多余部分后将其解体便得到具有所设计组合砖外形的石膏子砖模型,进而用它翻制石膏母模,即得到单体砖成型母模。

一个由组合砖构成的砌体,往往可以分解成若干形状规则的简单几何体,由于组合砖个体在组合整体中位置不同,其形状各异,其复杂程度有时难以在设计图纸上准确的表达出来,这不仅给各个个体的设计带来诸多不便,而且制作造型相当困难。采用本发明提供的整体造型法可以避开繁缛的组合砖个体设计及制作所造成的种种困难,抓住整体造型简单这一特点,将石膏母砖组合成整体进行造型,确保整体加工的准确性,就保证了组合砖个体形状的准确性。

采用本发明提供的整体造型法制备单体砖模型,设计部门不必对组合砖的各个个体进行设计,只需提供若干种母砖和组合砖整体外形的设计尺寸就能满足设计要求。

因此,本发明采用整体造型法制备组合砖,可以简化设计,提高加工精度,成本低廉,特别适合于结构牢固和精密度要求高的组合砖的加工制作。

在本发明中,所述搅拌浆在离心力的持续作用下成型,构成紧密排列,致密度和均匀性均比机压成型更优的胚体。在本发明中,胚体的密度随着离心力的增大而提高,当半径一定时,角速度达一定值时,密度最大,这一速度称为临界速度。在本发明中,所述离心成型过程中的离心半径优选为1150~1250mm,更优选为1160~1200mm,更优选为1170~1185mm,最优选为1175~1180mm。在本发明中,所述离心成型过程中的离心的角速度优选在临界速度附近,更优选为120~180r/min,更优选为130~170r/min,最优选为140~160r/min。在本发明中,所述离心成型的时间优选为5~15分钟,更优选为8~12分钟,最优选为10分钟。

本发明优选采用上述振动离心成型的方法制备胚体,这种方法制备得到的胚体密度高,密度高于手工成型、一般浇注成型和机压成型;气孔率低;组织均匀致密,密度和气孔率都均匀,不会产生层裂现象,无明显偏析,化学成分均匀,无各向异性现象;理化指标较好,常温强度高,耐温性能好,重烧收缩小;而且这种方法尤其适用于制备几何形状复杂的组合砖或异型砖,生产效率高。

现有技术中制备热风管道三岔口组合砖的单体砖还可以采用机压半干成型、振动成型、振动机压成型、捣打成型、浇铸成型等方法,但是其制备得到的单体砖或组合砖性能效果均要差于本发明。

在本发明中,所述干燥的方法优选为在红外线窑内进行干燥。在本发明中,所述干燥的温度优选为20~160℃,更优选为20~150℃,最优选为20~140℃;所述干燥的时间优选为1~5天,更优选为2~4天,最优选为3天。

在本发明中,所述烧结优选在隧道窑内进行烧结,所述隧道窑的长度优选为120~130m,更优选为122~128m,最优选为124~126m。在本发明中,所述烧结气氛优选为氧化气氛。在本发明中,所述烧结的最高温度优选为1440~1450℃,更优选为1442~1448℃,最优选为1444~1446℃;所述烧结过程中在最高温度下保温时间优选为10~12小时,更优选为11小时。

在本发明中,将单体砖进行组装之前,优选将所述单体砖进行砖切和磨加工,本发明对所述砖切和磨加工的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员制备组合砖熟知的砖切和磨加工的技术方案即可。本发明对所述组装的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的制备热风管道三岔口组合砖的方法进行组装即可。

现有技术提供的一些热风管道三岔口组合砖的生产方法,如一砖一模人工捣制、母砖机械切割法、机压或机压-振动成型、大型预制块等生产出单体砖,再将各个单体砖组装而成,因其单体砖生产离不开机压成型或捣打成型,就不可避免的导致组合体整体性能下降,组织不均、层裂、显气孔率高、致密性不高等缺陷。

本发明提供的热风管道三岔口组合砖是通过“整体造型与浇注离心成型”特殊生产工艺生产的,相对于现有的组合砖的生产方法,具有各单体砖尺寸准确、相互啮合锁紧力强、整体性好,组织结构均匀、无层裂、显气孔率低、致密性高、强度高等优点。因此,本发明提供的热风管道三岔口组合砖更加致密、显气孔率更低,无层裂,组织均匀,各单体砖互相啮合锁紧力强,不会出现松动、移位、剥落、掉砖等现象,整体性好。

与现有技术相比,本发明提供的热风管道三岔口组合砖以纯天然、低杂质的烧结莫来石,纯天然、低杂质的电熔莫来石和刚玉细粉为主要原料,通过添加红柱石、硅线石、硅微粉、莫来石生料粉,解决了莫来石及刚玉莫来石材质强度或气孔率差、蠕变及热震较差的问题,热风炉用低蠕变高铝砖材质杂质多、蠕变及抗热震差的缺陷,热风炉用红柱石砖材质耐磨性差、价格偏高的问题。

本发明提供的热风管道三岔口组合砖的制备方法,采用整体造型与浇注离心成型的生产工艺,解决了现有技术组合砖生产工艺如一砖一模人工捣制、母砖机械切割法、机压或机压-振动成型法等方法整体性较差、组织不均、层裂、显气孔率较高、致密性不高的问题。

本发明从材料晶相结构和生产工艺上均进行了创新,解决了现有技术存在的缺陷和不足,本发明提供的热风管道三岔口组合砖由于配方及生产工艺的改进,制备得到的热风管道三岔口组合砖在使用过程中整套三岔口整体性好,不会出现收缩、坍塌、断裂、移位、剥落等现象,寿命满足热风炉的使用要求。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例,都属于本发明保护的范围。

本发明按照gb/t6900.4-2006《粘土、高铝质耐火材料化学分析方法中的edta容量法》测定了三岔口组合砖中的氧化铝含量,结果表明,本发明提供的组合砖中氧化铝含量适中。

本发明按照gb/t6900.3-2006《粘土、高铝质耐火材料化学分析方法》中的邻二氮杂菲光度法测定了三岔口组合砖中的氧化铁含量,结果表明,本发明提供的组合砖中氧化铁含量较低。

本发明按照gb/t2997-2000《致密定形耐火制品显气孔率、吸水率、体积密度和真气孔率试验方法》,测试了三岔口组合砖中的显气孔率(pa)和体积密度(db),结果表明,本发明提供的组合砖具有较低的显气孔率和较高的体积密度。

本发明按照gb/t5072-1985《致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法》,测试了三岔口组合砖中的耐压强度,即抗冲刷性能,结果表明,本发明提供的组合砖中具有较高的耐压强度,即优异的抗冲刷性能。

本发明按照gb/t5988-1986《致密定形耐火制品重烧线变化试验方法》测试了三岔口组合砖中的重烧线变化率,即高温体积稳定性能,结果表明,本发明提供的组合砖中重烧线变化率较小且微膨胀,即组合砖具有优异的高温体积稳定性能。

本发明按照yb/t370-1995《耐火制品荷重软化温度试验方法(非示差-升温法)》,测试了三岔口组合砖的荷重软化点,结果表明,本发明提供的组合砖中荷重软化点较高。

本发明按照gb/t5073-1985《耐火制品压蠕变试验方法》,测试了三岔口组合砖中的蠕变率,结果表明,本发明提供的组合砖中具有较低的蠕变率。

本发明按照yb/t376.1-1995《耐火制品抗热震性试验方法(水-急冷法)》,测试了三岔口组合砖的热震稳定性,结果表明,本发明提供的组合砖具有良好的热震温度性。

本发明按照gb/t18301《耐火材料的常温耐磨性试验方法》,测试了三岔口组合砖的耐磨性,结果表明,本发明提供的组合砖具有较好的耐磨性能。

本发明以下实施例所用原料均为市售商品,所用的烧结莫来石为怀化辰溪德林莫来石厂提供的;所用的红柱石为英格瓷益隆红柱石有限公司提供的,所用的电熔莫来石为靖州华鑫莫来石有限公司提供的,所用的硅线石为林口硅线石有限公司提供的,所用的刚玉细粉为江苏晶鑫新材料股份有限公司提供的,所用的硅微粉为埃肯国际贸易有限公司提供的,所用的莫来石生料粉为靖州立兴耐火材料厂提供的。

实施例1

根据某一热风炉三岔口设计尺寸进行组合砖的整体设计,即按照专利号为87102012的中国专利进行整体造型,得到组合砖的各个单体砖的石膏母模:

制备组合砖整体形状的组合体石膏模型,然后根据组合体的相贯关系制作1:1的相贯面展开样板,将此样板贴附在石膏母砖组成的整体表面划出相贯线,再沿相贯线进行整体加工,切除多余部分后将其解体便得到具有所设计组合砖外形的石膏子砖模型,进而用它翻制石膏母模,即得到单体砖的成型母模;

将质量比为4:4:0.2:5.5的≤5μm的二氧化硅微粉、≤0.044mm的莫来石生料粉、三聚磷酸钠减水剂和洁净水预先在球磨机内混合,得到泥浆,并将泥浆进行真空搅拌处理;

将26重量份的8~5mm烧结莫来石、16重量份的5~3mm烧结莫来石、10重量份的3~1mm红柱石、5重量份的1~0mm红柱石、10重量份的1~0mm电熔莫来石、4重量份的0.2~0mm硅线石加入到800强制混砂机内,先干混1min,再向其中加入13.5重量份上述真空搅拌的泥浆混碾2min,再加入余下细粉部分,即21重量份的0.044~0mm板状刚玉细粉,净混15min,出料,得到泥料,将泥料进行真空搅拌处理,得到搅拌浆。

将搅拌浆浇注到上述石膏母模中,边加料边振动,2~3min后,再将装有搅拌浆的石膏母模置于离心机上进行离心成型,所述离心成型时的离心速度为150rpm,离心时间为10min,得到砖坯;

将上述砖坯在20~150℃下进行红外线干燥72小时;然后在125.4m隧道窑内空气气氛下进行烧成,烧成最高温度为1440℃,最高温度下烧结保温时间为12小时,得到单体砖;将所述单体砖进行切、磨加工,再进行组合装配,得到热风炉三岔口组合砖。

按照上述技术方案所述的方法,将本发明实施例1制备得到的三岔口组合砖进行性能检测,检测结果如表1所示:

表1本发明实施例和比较例制备的三岔口组合砖的性能测试结果

实施例2

根据某一热风炉三岔口设计尺寸进行组合砖的整体设计,即按照专利号为87102012的中国专利进行整体造型,得到组合砖的各个单体砖的石膏母模:

制备组合砖整体形状的组合体石膏模型,然后根据组合体的相贯关系制作1:1的相贯面展开样板,将此样板贴附在石膏母砖组成的整体表面划出相贯线,再沿相贯线进行整体加工,切除多余部分后将其解体便得到具有所设计组合砖外形的石膏子砖模型,进而用它翻制石膏母模,即得到单体砖的成型母模;

将质量比为5:3:0.15:6的≤5μm的二氧化硅微粉、≤0.044mm的莫来石生料粉、三聚磷酸钠减水剂和洁净水预先在球磨机内混合,得到泥浆,并将泥浆进行真空搅拌处理;

将30重量份的8~5mm烧结莫来石、12重量份的5~3mm烧结莫来石、8重量份的3~1mm红柱石、6重量份的1~0mm红柱石、11重量份的1~0mm电熔莫来石、5重量份的0.2~0mm硅线石加入到800强制混砂机内,先干混2min,再向其中加入14重量份上述真空搅拌泥浆混碾3min,再加入余下细粉部分,即20重量份的0.044~0mm白刚玉细粉,净混18min,出料,得到泥料,将泥料进行真空搅拌,得到搅拌浆。

将搅拌浆浇注到上述石膏母模中,边加料边振动,2~3min后,再将装有搅拌浆的石膏母模置于离心机上进行离心成型,所述离心成型时的离心速度为140rpm,离心时间为12min,得到砖坯;

将上述砖坯在25~140℃下进行红外线干燥65小时;然后在125.4m隧道窑内空气气氛下进行烧成,烧成最高温度为1450℃,最高温度下烧结保温时间为11小时,得到单体砖;将所述单体砖进行切、磨加工,再进行组合装配,得到热风炉三岔口组合砖。

按照上述技术方案所述的方法,将本发明实施例2制备得到的三岔口组合砖进行性能检测,检测结果如表1所示。

实施例3

根据某一热风炉三岔口设计尺寸进行组合砖的整体设计,即按照专利号为87102012的中国专利进行整体造型,得到组合砖的各个单体砖的石膏母模:

制备组合砖整体形状的组合体石膏模型,然后根据组合体的相贯关系制作1:1的相贯面展开样板,将此样板贴附在石膏母砖组成的整体表面划出相贯线,再沿相贯线进行整体加工,切除多余部分后将其解体便得到具有所设计组合砖外形的石膏子砖模型,进而用它翻制石膏母模,即得到单体砖的成型母模;

将质量比为3:5:0.25:5.8的≤5μm的二氧化硅微粉、≤0.044mm的莫来石生料粉、三聚磷酸钠减水剂和洁净水预先在球磨机内混合,得到泥浆,并将泥浆进行真空搅拌处理;

将24重量份的8~5mm烧结莫来石、17重量份的5~3mm烧结莫来石、12重量份的3~1mm红柱石、4重量份的1~0mm红柱石、10重量份的1~0mm电熔莫来石、3重量份的0.2~0mm硅线石加入到800强制混砂机内,先干混1.5min,再向其中加入13.8重量份上述真空搅拌的泥浆混碾2.5min,再加入余下细粉部分,即22重量份的0.044~0mm致密刚玉细粉,净混20min,出料,得到泥料,将泥料进行真空搅拌处理,得到搅拌浆。

将搅拌浆浇注到上述石膏母模中,边加料边振动,3~4min后,再将装有搅拌浆的石膏母模置于离心机上进行离心成型,所述离心成型时的离心速度为160rpm,离心时间为8min,得到砖坯;

将上述砖坯在20~145℃下进行红外线干燥75小时;然后在125.4m隧道窑内空气气氛下进行烧成,烧成最高温度为1445℃,最高温度下烧结保温时间为10小时,得到单体砖;将所述单体砖进行切、磨加工,再进行组合装配,得到热风炉三岔口组合砖。将所述三岔口组合砖进行性能检测,检测结果如表1所示。

比较例1(低蠕变高铝机压砖)

将12重量份5~3mm的gal88料(高铝矾土)、15重量份3~1mm的gal88料(高铝矾土)、15重量份3~1mm红柱石、15重量份1~0mm电熔莫来石、10重量份0.2~0mm硅线石一起加入到800强制混砂机内先干混2~3min,再加入纸浆废液结合剂,混练3~4min,最后加入26重量份≤0.044mm白刚玉细粉、5重量份≤0.074mm维罗泥和2重量份≤5μm硅微粉,净混15~20min出料,制得半干料。

使用t-3标准砖模具,将半干料在400吨以上压机成型,经干燥后在125.4m隧道窑内空气气氛中烧成,烧成温度为1450℃,烧成时间为10小时,得到t-3低蠕变高铝机压砖成品。

按照上述技术方案所述的方法将本发明比较例1制备得到的成品砖进行性能检测,检测结果如表1所示。

比较例2(莫来石机压砖)

将15重量份5~3mm烧结莫来石、25重量份3~1mm烧结莫来石和15重量份1~0mm电熔莫来石一起加入到800强制混砂机内先干混2~3min,再加入纸浆废液结合剂,混练3~4min,最后加入35重量份≤0.044mm烧结莫来石细粉、5重量份≤0.074mm维罗泥和5重量份≤0.044mm白钢玉细粉,净混15~20min出料,制得半干料。

使用t-3标准砖模具,将半干料在400吨以上压机成型,经干燥后在125.4m隧道窑内空气气氛中烧成,烧成温度为1550℃,烧成时间为10小时,得到t-3莫来石机压砖成品。

按照上述技术方案所述的方法,将本发明比较例2制备的成品砖进行性能检测,检测结果如表1所示。

比较例3(刚玉莫来石机压砖)

将15重量份5~3mm烧结莫来石、30重量份3~1mm烧结莫来石和15重量份1~0mm烧结莫来石一起加入到800强制混砂机内先干混2~3min,再加入纸浆废液结合剂,混练3~4min,最后加入35重量份≤0.044mm白刚玉细粉和5重量份≤0.074mm维罗泥,净混15~20min出料,制得半干料。

使用t-3标准砖模具,将半干料在400吨以上压机成型,经干燥后在125.4m隧道窑内空气气氛中烧成,烧成温度为1600℃,烧成时间为10小时,得到t-3刚玉莫来石机压砖成品。

按照上述技术方案所述的方法,将本发明比较例3制备的成品砖进行性能检测,检测结果如表1所示。

由以上实施例可知,本发明提供了一种热风管道三岔口组合砖,以重量份计,包括:37~47份的烧结莫来石;10~20份的红柱石;8~12份的电熔莫来石;2~6份的硅线石;16~26份的刚玉细粉;2~6份的硅微粉;2~6份的莫来石生料粉;0.1~0.3份的减水剂。本发明提供的热风管道三岔口组合砖是一种以纯天然、低杂质烧结莫来石,纯天然、低杂质电熔莫来石和刚玉细粉为主要原料,通过添加红柱石、硅线石、硅微粉、莫来石生料粉等改善材料晶相结构来提高材料的高温性能和抗热震性能、降低气孔、提高组织结构致密性,从而提高材料抗冲刷、抗煤气、烟尘及碱蒸汽侵蚀性能。本发明还提供了一种热风管道三岔口组合砖的制备方法。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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