[发明专利]铝锆铬质耐火球

说明书

本发明涉及冶金领域，属于耐火材料制品，特别是在冶金高炉的球式热风炉上使用的一种铝锆铬质耐火球。

背景技术

球式热风炉是20多年来推广应用的高炉生产新技术，与传统的热风炉相比，具有投资少、热效率高、节能节水的优点。球式热风炉使用的换热元件为耐火球，目前主要有镁铝质耐火球(申请号95104269.6)和高铝质耐火球(申请号98100364.8)，这两种耐火球主要用于高炉球式热风炉的中温段和低温段(中部和下部)，它们有一个共同的缺点，即耐用性差、寿命低，原因是镁铝球强度低、抗热震性差，在使用中会粉化破损，高铝球抗化学侵蚀性差，在使用中会粘结成跎，使用1～3年就要停炉清球、换球，而且它们的热容量和强度不够高，很难满足现代长寿高炉球式热风炉的技术要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述镁铝质和高铝质耐火球缺点的铝锆铬质耐火球，该耐火球具有热容量大、抗热震性高、强度高、抗化学侵蚀性强、寿命高等特性，能满足所有现代长寿高炉球式热风炉的技术要求，特别适用于高炉球式热风炉的中温段和低温段。

本发明目的通过下述技术方案实现：

耐火球组分(重量百分比)包括高铝矾土熟料65～85％、锆英石5～15％、含Cr₂O₃物料0.5～6％、锆刚玉0～10％，α-Al₂O₃微粉0～10％、粘土3～8％，外加2～5％的粘结剂。耐火球成品含Al₂O₃75～85％、ZrO₂3～9％、Cr₂O₃0.3～3％，其余为原料中所含SiO₂及其它物质。

各组分的成分要求(重量百分比)为：高铝矾土熟料含Al₂O₃≥80％，锆英石含ZrO₂≥50％，含Cr₂O₃物料含Cr₂O₃≥30％，锆刚玉含ZrO₂≥60％，α-Al₂O₃微粉含Al₂O₃≥98％，粘土含Al₂O₃≥30％。

含Cr₂O₃物料为工业氧化铬、铬砖、铬刚玉、铬刚玉砖、铬矿等，上述物料可以单独使用其中之一；可以任意两种混合使用；也可以任意两种以上混合使用。

加入锆质材料目的是提高耐火球的抗热震性和热容量，铬质材料化学稳定性高、比重大，加入铬质材料目的是提高耐火球的抗化学侵蚀性和热容量，加入微粉可以提高铝锆铬质材料的烧结性和成品球的密度和强度，加入粘土目的是起结合剂和烧结剂作用，降低烧成温度、提高高温使用性能等。

本发明所述铝锆铬质耐火球的制作工艺为：将颗粒原料称重、配比、混匀成干混合料后，加入粘结剂亚硫酸纸浆废液湿碾搅拌均匀，再将粉料加入混碾均匀，困料24～48小时后，用半干法机压成型制成球坯，球坯经烘干后进高温窑烧成，烧成温度1450℃～1550℃。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、体积密度高，热容量大。体积密度≥2.85g/cm³，显气孔率≤20％，可使进高炉热风温度达到1150℃；

2、强度高，抗热震性能好。耐压强度≥30KN/球，抗热震性(1100℃，水冷)≥7次。在使用过程中不粉化破损，满足所有高炉球式热风炉的技术要求，特别适用于高炉球式热风炉的中温段和低温段；

3、抗化学侵蚀性强，荷重软化温度高。荷重软化温度(100N/球)≥1550℃。使用过程相互不粘连、不变形；

4、寿命长，可与炉龄同步，并可以重复使用。

具体实施方式