[发明专利]一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料生产技术领域，涉及一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法。该耐火砖可用于混铁炉、化铁炉、铁水罐、盛钢桶等与金属熔体接触部位以及要求抗碱侵蚀性强的石灰窑等特殊部位。

技术背景

混铁炉、化铁炉、铁水罐、盛钢桶和石灰窑等多采用普通高铝耐火砖。由于普通高铝耐火砖存在耐压强度较低，气孔率较高，抗侵蚀差等弊病，限制普通高铝耐火砖的大量使用。研究工作者为了满足上述炉窑特殊要求，研究开发了铝碳化硅、铝铬碳化硅质耐火砖等，显著提高了对金属熔液的抗侵蚀性能。但随着钢铁技术的快速发展，铁水、钢液的净化处理也使得铝碳化硅、铝铬碳化硅质等耐火砖无法完全满足工艺要求。尤其是其抗氧化性能差，使得渣线部位的侵蚀严重，影响窑炉使用寿命。铝碳化硅、铝铬碳化硅质等耐火砖成本高、生产工艺复杂、烧成温度高也不利于当今循环经济的发展。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处，在充分利用资源、节能降耗前提下，提供一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法。该高铝质耐火砖是利用低品位原料，在较低烧成温度下生产出的优质高铝耐火砖，它可取代现有技术的普通高铝和铝碳化硅、铝铬碳化硅质耐火砖，广泛用于混铁炉、化铁炉、铁水罐、盛钢桶等与金属熔体接触部位以及要求抗碱侵蚀性强的石灰窑等部位。

本发明目的可通过下述技术方案实现：

本发明的低温烧成高铝质耐火砖是由下述主料和结合剂制备而成；其中：所述主料包括下述重量比的原料：其中粒度为3-0.088mm的高铝矾土熟料50-70％、粒度小于0.088mm的高铝矾土熟料粉7-20％、粒度小于0.088mm刚玉粉5-20％、干粉状叶腊石2-10％、干粉状耐火粘土5-20％；所述结合剂的加入量为主料重量的10-20％。

本发明中所述结合剂包括下述重量比的原料：其中叶腊石30-50％、耐火粘土粉20-40％、解凝剂0.2-2.0％、水20-30％；并经水磨至粒度小于200目的泥浆。

本发明中所述结合剂包括下述重量比的原料：其中叶腊石40-68％、耐火粘土粉30-58％、解凝剂0.2-2.0％，并采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于320目。

本发明中所述的解凝剂是由下述重量比的原料组成：其中三聚磷酸钠0-70％、碳酸钠0-85％、硅酸钠0-50％。

本发明中所述刚玉是白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉或板状刚玉中的一种或两种以上；所述叶腊石是叶腊石熟料、叶腊石生料中的一种或二种。

本发明中所述原料成分按重量比为：高铝矾土熟料中Al₂O₃的含量≥68％、白刚玉中Al₂O₃的含量≥98％、亚白刚玉中Al₂O₃的含量≥97％、棕刚玉中Al₂O₃的含量≥95％、板状刚玉中Al₂O₃的含量≥99％。

本发明所述的低温烧成高铝质耐火砖的制备方法是采用传统制砖工艺进行混炼、机压成型和坯体干燥，之后入隧道窑烧制，其烧制温度采用低于现有技术的1250-1350℃烧成(现有技术的烧制温度为＞1440℃)。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

a、叶腊石在我国资源丰富，是一种制造耐火材料的优质原料，但一直以来开发利用较少。本发明利用叶腊石抗金属渣蚀性强、高温微膨胀、不挂渣性能，克服了普通高铝耐火砖高温收缩、砖缝熔损大等缺点。叶腊石与耐火粘土水磨制成泥浆以结合剂形式加入，也可以与耐火粘土干粉共磨以干粉加入，共磨粉细度应全部小于320目，旨在提高分散均匀度。

b、可降低高铝矾土原料品位要求。无论是倒焰窑料或者是回转窑料还是竖窑料，只要Al₂O₃含量满足要求，一般都能使用。本发明对高铝矾土Al₂O₃含量要求不高，所以无需特指特级矾土或一级矾土，二级以上的矾土原料均可使用，这在资源日趋紧张的今天无疑意义重大。

c、所需烧制温度低。现有技术的高铝质耐火砖烧制温度为＞1440℃，有时为了保证产品指标不得不采用更高的烧制温度。而本发明烧制温度为1250-1350℃。本发明通过原料、生产配方及生产工艺控制，在保证产品性能优于一般高铝耐火砖的同时，降低烧成温度，节能降耗保护生态环境的作用尤为明显。

本发明与现有技术高铝砖性能对照表