[发明专利]大型焦炉煤气上升管用耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型环保新技术焦炉煤气上升管专用的高温釉层复合莫来石预制件耐火材料，是一种组装在煤气上升管内部和煤气上升管基部的高温釉层复合莫来石预制件及其制备方法。

背景技术

随着焦炉炉型的大型化、环保化和国家减排工作的要求，对焦炉煤气上升管用耐火材料的要求日益提高，目前国内外在焦炉烟道和焦炉煤气上升管及桥管内部所砌筑的耐火材料主要是低档的粘土砖，在使用中普遍存在几方面不足：

1)该材料气孔率高，焦炉煤气中的水份、酸性气体、碳素及焦油侵蚀强，使用寿命短(一般为0.5-1年)，耐火材料损耗严重；

2)砌筑后砖缝较多，整体性差，密封不严，污染空气；

3)管壁上易结焦和粘挂焦油，结焦和粘挂焦油，造成管道堵塞，导致焦炉煤气不易流通而泄露，同时清理管道壁结焦和粘挂焦油劳动强度大，人工费用高。

4)该材料相对上升管极冷极热性能不能满足使用要求，从而导致使用寿命较短。

以上不利条件，极大的增加了焦炭企业的生产制作成本和使用中的维修成本，而且整体性差，容易导致局部焦炉煤气泄露和煤焦油的渗漏。因此焦炉烟道和焦炉煤气上升管内部所砌筑的耐火材料优劣直接关系到现代新技术焦炉的环保和减排工作。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种大型焦炉煤气上升管用耐火材料及其制备方法，解决了粘土砖砌筑后砖缝较多、粘土砖表面(工作面)和砖缝易结焦和粘挂焦油的问题，可使焦炉煤气上升管及桥管用耐火材料热震稳定性(1100℃水冷)由目前的40次提高到150次。

本发明所采用的方案是：1、采用低铝莫来石材料，并在工作面复合高温光滑釉层。2、采用震动浇注成型可制作成大型预制件(机压成型因受压力机台面影响和生产工艺影响，耐火制品尺寸受到影响)，尺寸由目前的253mm×114mm×(30～45mm)/(40～80mm)变为高(500～800mm)×φ(450～1500mm)管体砖，在砌体上没有砖缝或有极少量的砖缝，使得密封较严，整体性较好，环保节能。

本发明上升管用耐火材料，所用主坯体材料由低铝莫来石(Al₂O₃：42％～46％，莫来石含量50％～60％)或中铝莫来石(Al₂O₃：60％～75％，莫来石含量70％～90％)、熔融石英(SiO₂：≥98％)和铝酸盐耐火水泥一种或几种，添加超微粉(-5um和2umα氧化铝微粉和二氧化硅微粉)，1-3种烧结剂作为添加剂；加入比例分别是：低铝莫来石或中铝莫来石65-70份、熔融石英10-15份，-5um氧化铝微粉4-10份、二氧化硅微粉3-8份，铝酸盐耐火水泥3-4份；外加结合剂的加入量分别为莫来石、熔融石英、铝酸盐耐火水泥、-5umα氧化铝微粉以及二氧化硅微粉的重量份数总重量的比例为：3-5％。

表面复合高温光滑釉层所用主体材料：由长石和粘土粉以及硅粉、滑石粉、锆粉中的三种或四种以及四种以上的混合和采用复合添加剂及外加的水组成。加入比例是：复合添加剂0.15-1％份；水的加入量分别占总重量的比例为：水40-100％。

本发明上升管用耐火材料的制备方法为：

步骤一、将低铝莫来石(Al₂O₃≥45％)65-70份、熔融石英(SiO₂：≥98％、Al₂O₃≥70％)10-15份，-5um氧化铝微粉4-10份、二氧化硅微粉3-8份，铝酸盐耐火水泥(Al₂O₃≥75％)3-4份；外加结合剂的加入量分别为莫来石、熔融石英、铝酸盐耐火水泥、-5umα氧化铝微粉以及二氧化硅微粉的重量份数总重量的比例为：3-5％；称量准确，然后放入强力混砂机干混5-8min，加入6～10％的洁净自来水再混6～10分钟；

步骤二、将混合均匀的料按照重量要求称量后倒入事先组装好的模具内，进行震动或负压成型；

步骤三、自然放置24-48小时，脱模，并按照预制件外形标准尺寸要求进行测量；

步骤四、脱模后自然养护24小时，将成型好的预制件放入干燥窑内按以下中温(450℃)烘烤曲线(表一)烘烤至450℃；

表一烘烤曲线