[发明专利]一种高强隔热砖及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属耐火材料领域，尤其涉及一种用于补燃式CO余热锅炉的高强隔热砖及其制造方法。

背景技术

补燃式CO余热锅炉主要用于石油催化裂化装置高温烟气处理过程的能量回收利用，高温烟气的主要成分是CO₂、CO、N₂和SO₂，由于高温烟气的成分对炉衬材料中的Fe₂O₃成分具有侵蚀作用，这些部位所用的材料应具有致密耐火材料的高温强度和优异的抗侵蚀性能。较常使用在这些部位的是重质致密粘土砖或高铝砖。由于这些砖含铁量和碱金属氧化物含量一般都较高，导热率高、抗侵蚀能力差，经常发生砖墙开裂崩解，致使炉墙钢壳超温变形。

发明内容

本发明正是为了克服以上不足，所要解决的技术问题是提供一种适用于补燃式CO余热锅炉的高强度、耐高温、抗侵蚀，隔热性能好并具有一定抗磨损性能的高强隔热砖。

本发明还要解决的一个技术问题是提供上述高强隔热砖的制备方法。

本发明的思路是：高强隔热砖在生产过程中通过严格控制材料中碱金属氧化物和Fe₂O₃的含量，以保证高强隔热砖的耐高温性能和高温强度及抗侵蚀性能。采用复合结合剂和无渣易挥发的有机微粒为造孔剂，采用真空挤压技术和新的烧成工艺，促使高强隔热砖形成许多球形的封闭气孔，并最大限度地降低球形气孔的尺寸，提高高强隔热砖的隔热性能。

具体的技术方案如下：

一种高强隔热砖，其特征在于它包含如下重量份数的组分：

α氧化铝细粉       15～30份

莫来石细粉         35～60份

高岭土             10～20份

有机微粒造孔剂     2.5～4份

复合结合剂         8～11份

水                 10～15份。

其中，所述的α氧化铝细粉为320目。

其中，所述的莫来石细粉为100～220目。优选100目莫来石细粉与220目莫来石细粉按3.5∶6.5的质量比的混合物。

其中，所述的有机微粒造孔剂粒径为0.8～1.5mm。所述的有机微粒造孔剂可以为聚苯乙烯小球。

其中，所述的复合结合剂为SiO₂、ZrO₂、Cr₂O₃和MgO按2∶3∶3∶2质量比的混合物。

制造上述的高强隔热砖的方法，包括如下步骤：

1、将配方量的α氧化铝细粉、莫来石细粉、高岭土、有机微粒造孔剂、复合结合剂和水按配方量混合至均匀；

2、混匀后的物料经真空挤压成型机挤压成型；

3、成型的砖坯经自然干燥1～2天后，在60～90℃下干燥5～7天，经干燥后坯体残余水份≤2％；

4、在1500-1550℃下焙烧3～4小时，再根据尺寸要求精加工打磨即得成品。

本发明中，对高强隔热砖的生产原料的碱金属氧化物和铁氧化物含量的控制，对高强隔热砖的高温性能和高温强度的提高有着明显的改善。细小、封闭球形气孔的形成对高强隔热砖的常温耐压强度和隔热性能起到十分重要的作用。真空挤压成型工艺，有利提高坯体的强度和致密度。复合结合剂的加入，有利制品微小球形封闭气孔的形成和制品的烧成，新的烧成工艺，促进有机微粒按规定程序要求烧失排出，从而促进制品微小球形封闭气孔的形成。

有益效果：本发明的高强隔热砖，具有较好的耐高温性能和高温强度、好的耐侵蚀和隔热性能，可广泛用于补燃式CO余热锅炉，石化行业裂解炉和各种直接接触火焰的工业炉窑。其制造方法简单，易于实现。

具体实施方式：

实施例1：

将30份α氧化铝细粉(320目)、49.5份莫来石细粉(100目与220目按3.5∶6.5的质量比的混合物)、10份高岭土、2.5份聚苯乙烯小球(粒径为0.8～1.5mm)、8份复合结合剂和10份水，经混炼均匀后，采用真空挤压成型。坯体经自然干燥1天后，在70℃下干燥6天，干燥后坯体残余水份为1.5-2％。烧成用推板窑或隧道窑均可，烧成控制在富氧气氛下进行，烧成温度1500℃-1550℃，焙烧3小时。冷却后按照所要求的尺寸进行精加工即为高温隔热砖。

实施例2：