[发明专利]炭素焙烧炉用耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种专供炭素焙烧炉使用的耐火材料，该耐火材料以煅烧高岭土为主要原料生产。本发明还涉及该耐火材料的制备方法。

背景技术

炭素焙烧炉的作用是将经高压成型后的各种炭素制品在隔绝空气的情况下，按规定的焙烧温度进行间接加热，以提高炭素制品的机械强度、导电性和耐高温的性能。一座大型炭素焙烧炉所需耐火材料约6000吨以上，其中的底部砖墩与坑面在高温下长期承受上部砌体和焙烧制品的重量，上部的电极箱加热墙、火井箱和燃烧嘴等部位的砌体长期遭受1400℃的高温作用和在每一个焙烧周期内的温度变化影响，因此，必须采用机械强度高、荷重软化温度高、高温蠕变率低、热稳定性好且抗CO渗透的耐火材料来砌筑。

过去的炭素焙烧炉用耐火材料一直使用一般粘土砖和高铝砖。近年来，为了减少炉墙在使用过程中的塌陷，炭素焙烧炉用耐火材料有由一般粘土砖和高铝砖向低蠕变粘土砖和低蠕变高铝砖过渡的趋势。

澳大利亚、俄罗斯等国家每年需要从我国采购大量的炭素焙烧炉用耐火材料，从这些国家提供的采购技术指标来看，耐火材料制品的Al₂O₃含量适中、显气孔率低、荷重软化温度高、高温蠕变率低、热稳定性好，另外还特别强调高温强度、热膨胀率、甚至抗CO的渗透性。一般的粘土砖和高铝砖远远达不到这些技术要求，而国内现有的低蠕变粘土砖和低蠕变高铝砖的综合性能与上述技术指标相比也还存在着一定的差距。

煤系高岭土(俗称煤矸石)是我国独具特色的优势非金属矿产资源，储量居世界之首，煅烧后的煤系高岭土又称低铝莫来石，性能优良，价位适中。以煅烧后的煤系高岭土作为骨料，烧结制备炭素焙烧炉用耐火材料，可以进一步提高制品的理化性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种Al₂O₃含量适中，显气孔率低，高温蠕变率低，且具有抗CO腐蚀性能的炭素焙烧炉用耐火材料。

提供上述炭素焙烧炉用耐火材料的制备方法，是本发明的另一发明目的。

本发明的炭素焙烧炉用耐火材料是以下述重量百分数的材料为原料：

粒径＜1mm的煅烧高岭土    20～30％

粒径1～3mm的煅烧高岭土   25～35％

粒径3～5mm的煅烧高岭土   10～15％

高铝矾土                 25～30％

结合粘土                 5～15％

蓝晶                     5～15％

经混炼、成型、煅烧制成。

其中，所述的煅烧高岭土是由煤系高岭土煅烧后制成的煅烧高岭土。

本发明炭素焙烧炉用耐火材料的具体制备方法包括以下步骤：

1)将煅烧高岭土破碎后，筛分成粒径为＜1mm、1～3mm、3～5mm的3个级别；

2)按上述比例将高铝矾土、结合粘土、蓝晶石混合后，研磨成细度＜0.088mm的共磨粉；

3)将共磨粉与3个级别的煅烧高岭土按上述比例混合，并加入纸浆废液一起混炼10～12min；

4)混炼后的泥料经压制成型制成砖坯，于80～180℃干燥后，装入隧道窑中，在1510～1520℃进行煅烧制成耐火材料。

其中，所述的压制成型是采用400t的摩擦压砖机，将泥料压制成体积密度为2.50～2.60g/cm³的砖坯。

本发明制备得到的炭素焙烧炉用耐火材料产品是一种Al₂O₃含量介于粘土砖与高铝砖之间的耐火制品，其具体技术性能内容见表1。

                               表1  理化性能比较