专利名称：焦炉用新型复合不烧烧嘴砖及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种不烧复合耐火材料，广泛用作侧喷式焦炉控制燃烧的烧咀砖。
在侧喷式焦炉中，用于调节燃烧煤气量的烧咀砖，以往是使用粘土质或红柱石质烧成制品。如安徽省淮南化肥厂的侧喷式焦炉使用的是粘土质烧成烧咀砖，河北省邢台市旭阳焦化有限公司和山东省泰安煤气厂的侧喷式焦炉使用的是红柱石质烧成烧咀砖。
实践证明，这些烧成烧咀砖的耐急冷急热性能较差，在使用过程中和更换过程中烧咀砖都要受到急剧的温度变化；在热应力的作用下，这些烧咀砖容易自行碎裂，因此造成焦炉火道煤气量失控，若不能及时发现和更换，就会发生高温事故，影响焦炉的正常运行。另外，由于烧咀砖碎裂后，更换时不易取出来，这样会带来很大的不方便，工作环境不好，劳动强度大。为防止烧咀砖入炉时发生炸裂，必进行预热，也会给操作带来很大的困难和麻烦。
鉴于存在的上述问题，本发明的目的是研制一种焦炉用新型复合不烧烧咀砖，不仅可以节省能源，大大降低生产成本，而且可以使烧咀砖的热稳定性优良。在使用和更换过程中，不用预热，也不易碎裂，体积稳定，更换方便，改善了工作环境，减轻了劳动强度，保证了焦炉的正常运行，还可延长焦炉寿命。
为实现本发明目的，采取了如下技术措施研制一种焦炉用新型复合不烧烧咀砖，它的实体部分是由圆柱和圆锥体两个部分组成，中间带有圆锥形通气孔，其特征在于它是由下列物质组成(重量百分数)含Al2O3为50-75％的高铝质耐火原料 60-85％，含ZrO2为60-90％的锆质耐火原料 0-25％，含SiO2为55-75％的硅质耐火原料 5-15％，酸式复盐溶液结合剂(外加) 5-20％，有机弱酸或有机弱酸盐类添加剂(外加) 0.5-2％，
所研制的这种焦炉用新型复合不烧烧咀砖的制造方法，包括配制、配料、混炼、成型、热处理工艺过程，其特征在于1)配料时，加料的先后顺序是粒度为0.2-0.076mm的高铝质和锆质耐火颗粒料、酸式复盐溶液结合剂和有机弱酸或有机弱酸盐类添加剂、粒度为＜0.076mm的高铝质、锆质和硅质耐火材料，2)配好的料，混炼后于180-200MPa压力下成型，3)成型后的砖坯在240-550℃温度下进行热处理后即为成品。
按上述配方、配比、制造方法制成的焦炉用复合不烧烧咀砖，其热稳定性优良，在焦炉中使用和更换过程中，不用预热，也不会碎裂，保证了焦炉的正常运行，延长了焦炉的使用寿命，同时也改善了工作环境和减轻了劳动强度。
下面结合实施例详细介绍本发明的技术内容。焦炉用新型复合不烧烧咀砖，它的实体部分是由圆柱和圆锥体两个部分组成的一个整体，中间带有圆锥形通气孔，此圆锥孔是圆锥体的倒圆锥。本发明的焦炉用新型复合不烧烧咀砖的配料和配比如下(以下皆为重量百分数)含Al2O350-75％的高铝质耐火原料 60-85％，含ZrO2为60-90％的锆质耐火原料 0-25％，含SiO2为55-75％的硅质耐火原料 5-15％，酸式复盐溶液结合剂(外加) 5-20％，有机弱酸或有机弱酸盐类添加剂(外加) 0.5-2％，配方中的添加剂起缓蚀作用，可以减慢料中金属离子与结合剂之间的反应速度，提高泥料的成型性能，最终提高烧咀砖的强度等性能。
其中含Al2O3为50-75％的高铝质耐火原料以采用硅线石或红柱石或矾土熟料为佳，含ZrO2为60-90％的锆质耐火原料以采用锆英石砂为佳，它们的粒度采用两种，一种是0.2-0.076mm的颗粒料，一种是＜0.076mm的细粉料。含SiO2为55-75％的硅质耐火原料以采用膨润土或软质粘土为佳，它的粒度完全采用＜0.076mm的细粉料。结合剂以采用酸式磷酸铝铬溶液为佳，添加剂以采用草酸为佳。
配料时，各种物质的加料先后顺序为粒度为0.2-0.076mm的高铝质和锆质耐火颗粒料，酸式复盐溶液结合剂和有机弱酸或者有机弱酸盐类添加剂，粒度为＜0.076mm的高铝质、锆质和硅质耐火细粉料。这种加料顺序可以使混合泥料混练均匀，成型性能良好，砖坯在成型时不易发生层裂，可大大提高制品的成品率。配好的混合泥料，其粒度配比为0.2-0.076mm者＜0.076mm者＝1∶0.5-0.7。此混合泥料必在180-200Mpa压力下成型，砖坯在240-550℃的温度下进行热处理。只有在此适宜的粒度配比、成型压力和热处理温度下，才能保证制得热稳定性好、体积密度和强度均高的制品，其性能稳定，使用寿命长。
这种不烧烧嘴砖，只是在240-550℃较低温度下进行一下热处理即可，不用烧成，这样可以大大节省能源又可获得良好的使用性能。同时又简化了生产工艺过程。此不烧烧嘴砖，在侧喷式焦炉中的1000-1350℃操作温度下使用效果最佳，因为在此温度下，烧嘴砖可以形成最佳的微观结合方式，使其耐急冷急热性能最好。
实施例在试验室条件下试生产了本发明的焦炉用新型复合不烧烧嘴砖(以下皆为重量百分比数)配制了含Al2O3为55％的硅线石、含ZrO2为65％的锆英石砂、含SiO2为57％的膨润土为耐火原料，以酸式磷酸铝铬溶液(比重为1.40)为结合剂，以草酸为添加剂，它们的配比为含Al2O3为55％的硅线石 76％，含Zr02为65％的锆英石砂 10％，含SiO2为67％的膨润土14％，酸式磷酸铝铬溶液(比重为1.40)结合剂(外加) 10％，草酸添加剂(外加) 1％，其中硅线石和锆英石砂采用两种粒度，一种是0.2-0.076mm的颗粒料，一种是＜0.076mm的细粉料，膨润土完全采用＜0.076mm粒度的细粉料。配料时，以先硅线石和锆英石砂颗粒料，再酸式磷酸铝铬溶液结合剂和草酸添加剂，后硅线石、锆英石砂和膨润土细粉料的先后顺序加入，混合后的泥料粒度配比为0.2-0.076mm者＜0.076mm者＝1∶0.66。将混配好的泥料在190Mpa的压力下成型，成型后的砖坯于300℃温度下进行热处理后即为成品。
将所制成的这种焦炉用新型复合不烧烧嘴砖在南通市煤气公司66-VF型侧喷式焦炉(操作温度为1200℃)中试用，使用效果很好，尤其是耐急冷急热性能极佳。经热稳定性检验(YB/T376-75)(1100℃-水冷)，其热稳定性大于100次。用同样的方法测定原来使用的红柱石质烧成烧嘴砖，其热稳定性仅有2次。本发明的复合不烧烧嘴砖的耐急冷急热性能提高达50余倍。
权利要求
1.一种焦炉用新型复合不烧烧咀砖，它的实体部分是由圆柱和圆锥体两个部分组成，中间带有圆锥形通气孔，其特征在于它是由下列物质组成(重量百分数)含Al2O350-75％的高铝质耐火原料 60-85％，含ZrO2为60-90％的锆质耐火原料 0-25％，含SiO2为55-75％的硅质耐火原料 5-15％，酸式复盐溶液结合剂(外加) 5-20％，有机弱酸或有机弱酸盐类添加剂(外加) 0.5-2％。
2.根据权利要求1所述的焦炉用新型复合不烧烧咀砖，其特征在于高铝质和锆质耐火原料分别以采用硅线石或红柱石或矾土熟料和锆英石砂为佳，其粒度采用两种，一种是0.2-0.076mm的颗粒料、一种是＜0.076mm的细粉料。
3.根据权利要求1所述的焦炉用新型复合不烧烧咀砖，其特征在于硅质耐火原料以采用膨润土或软质粘土为佳，它的粒度完全采用＜0.076mm的细粉料。
4.根据权利要求1或2或3所述的焦炉用新型复合不烧烧咀砖，其特征在于上述配方中各物质混炼成的混合泥料，其粒度配比为0.2-0.076mm者＜0.076mm者＝1∶0.5-0.7。
5.根据权利要求1所述的焦炉用新型复合不烧烧咀砖，其特征在于所采用的酸式复盐溶液结合剂和有机弱酸或有机弱酸盐类添加剂分别以采用酸式磷酸铝铬溶液和草酸为佳。
6.一种权利要求1所述的焦炉用新型复合不烧烧咀砖的制造方法，包括配制、配料、混炼、成型、热处理工艺过程，其特征在于1)配料时，加料先后顺序为粒度为0.2-0.076mm的高铝质和锆质耐火颗粒料、酸式复盐溶液结合剂和有机弱酸或者有机弱酸盐类添加剂、粒度为＜0.076mm的高铝质、锆质和硅质耐火细粉料，2)配好的混合泥料必在180-200Mpa压力下成型，3)成型后的砖坯在240-550℃的温度下进行热处理后即为成品。
7.根据权利要求1或6所述的焦炉用新型复合不烧烧咀砖，其特征在于它在1000-1350℃高温条件下使用效果最佳。
全文摘要
本发明涉及一种控制焦炉燃烧的复合不烧烧嘴砖及制法。此不烧烧嘴砖是用含Al
文档编号C10B29/00GK1172145SQ97112850
公开日1998年2月4日 申请日期1997年7月9日 优先权日1997年7月9日
发明者李庆伟, 孙秉侠, 严国华, 卢一国, 马乐天 申请人:冶金工业部鞍山焦化耐火材料设计研究院