[发明专利]大型高炉热风炉用硅线石砖及其生产方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及耐火材料领域，特别是涉及一种大型高炉热风炉用硅线石砖及其生产方法。

二、背景技术：

目前，国内热风炉用耐火材料的主要形式有：(1)硅砖-高铝砖-粘土砖；(2)低蠕变高铝砖(莫来石砖)-高铝砖-粘土砖；(3)硅砖-低蠕变砖-高铝砖-粘土砖。不论采用哪种形式，其高温部位的材料是热风炉选材的关键。综合起来就是两类关键材质的材料：硅砖和低蠕变砖。当热风温度在1100～1200℃时，一般选用高铝砖、莫来石砖和硅砖作炉衬或格子砖；当热风温度在高于1200℃时，高铝砖不能满足要求，热风炉顶和隔墙及蓄热室上部需用硅砖，在硅砖层下部应用低蠕变砖。

硅砖在1500～1550℃时抗蠕变性能好，在高温段的热震稳定性好。因为这两个突出的特性，目前硅砖仍然被广泛用于热风炉的高温部位，如热风炉的拱顶、燃烧室和蓄热室上部。但硅砖也有不足之处：低温时体积稳定性差，在0～600℃之间会出现较大的体积变化；低温下抗热震稳定性差，极易开裂；硅砖密度低、热容小，作格子砖使用时，其蓄热量不大。

低蠕变砖的抗蠕变性能，主要取决于形成的莫来石结构或刚玉莫来石镶嵌结构，从另一个角度说就是受杂质(Fe₂O₃、TiO₂、K₂O和Na₂O)的影响极大。当有这些杂质存在时，一方面会分解主晶相并形成玻璃相，另一方面会增大晶体间的滑移。杂质的含量是否足以破坏这种完整的莫来石结构，决定了材料的抗蠕变性能。这种材料生产的关键就在于对杂质的控制。我国目前的低蠕变砖大多采用刚玉、矾土或莫来石作主要原料，添加三石材料而制成。如果采用天然原料制备的刚玉、莫来石以及矾土，则带入的杂质比较高，制品的抗蠕变性不会特别好；如果采用高纯原料合成的刚玉或莫来石，则材料的性能较好，但材料的成本会大幅度提高。也正是由于所用的这些原材料质量的良莠不齐，造成我国生产的这类制品在质量上相互差距较大。

上世纪八十年代，我国上海宝钢建成的大型一号高炉，容积达4063m³，该高炉所用的耐材是从国外引进的，并非国产化。其中所用的高炉热风炉用硅线石砖的性能见下表，

表1宝钢4063m³高炉热风炉用硅线石砖[H23]的技术要求