[发明专利]COREX炉用刚玉莫来石复合砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种COREX炉用刚玉莫来石复合砖及其制备方法。 

背景技术

COREX熔融还原炼铁技术是当代世界冶金工业中最引人注目的前沿开发技术之一，并认为是最有希望取代传统高炉的炼铁生产工艺。其突出优点在于生产过程中少量或者不使用焦炭，可解决全球冶金焦煤的短缺问题；COREX炉排放的污染物含量仅为高炉工艺的1～10%，可大大降低对环境的污染，有利于环保。COREX炉代替高炉简化了生产工艺，大幅度减少各类污染物的排放，并实现了余能、余热、副产煤气和固体废弃物的综合利用，具有良好的经济效益和社会效益。COREX炉的工艺条件相对于传统高炉更为苛刻，COREX炉衬用耐火材料要求材料具有机械强度高、耐高温、耐磨损和抗侵蚀的特点，同时因为温度波动较大，要求材料具有非常优异的热震稳定性。当前对熔融还原技术的研究侧重于流程开发及工艺等问题的解决等方面，对耐火材料的研究与应用尚未给予足够的重视。

关于COREX炉方面也有公开的相关专利文献。例如：申请号为201110006146.3、名称为“一种COREX炉主沟快干浇注料及其生产工艺”的发明专利，该专利公开的COREX炉主沟快干浇注料可以在很短时间内对主沟进行热态修补并恢复出铁，保证了生产的连贯性；并且使用寿命长、补料方便、降低了工人的工作强度；为达到所述效果，该发明公开的COREX炉主沟快干浇注料由刚玉、碳化硅、碳质材料以及添加剂组成。该发明通过性质、颗粒不同的刚玉进行特定比例的配比，再加上额外的添加剂和新颖的加工工艺，确保所浇筑的新沟通铁量不修补就能超过8万吨，是以前普通低水泥浇注料寿命的一倍以上。而且特别突出快干的效果，能满足8小时作业时间即能出铁的现场要求，作为修补料效果非常出色。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明针对现有的技术问题提供一种用于COREX炉用刚玉莫来石复合砖及其制备方法。本发明技术方案中将制备的性能优良的刚玉莫来石均质料应用于刚玉莫来石复合砖中，通过本发明制备方法生产的刚玉莫来石复合砖具有很低的气孔率、很高的耐压强度、优异的抗热震性能和抗侵蚀性能，可完全满足COREX炉苛刻的使用环境，并能延长使用寿命。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种COREX炉用刚玉莫来石复合砖，以重量百分含量表示，所述刚玉莫来石复合砖的原料组成为：刚玉莫来石均质料20～60%，白刚玉20～50%，红柱石5～20%，a-Al₂O₃粉5～10%和结合粘土3～5%；外加占上述所有原料总重量2～5%的纸浆废液。

根据上述的COREX炉用刚玉莫来石复合砖，所述刚玉莫来石均质料是通过以下方法制备而成：

a、以高铝矾土和工业氧化铝为原料，将高铝矾土按照Al₂O₃质量含量75～80%和80～85%两个级别进行拣选分级，各级别高铝矾土破碎至<1mm后，进行多级均化，然后将均化后的75～80%级别高铝矾土、80～85%级别高铝矾土和工业氧化铝粉按照质量比1：1～3：0.1～0.5混合制成Al₂O₃质量含量88～92%的混合料；

b、将步骤a所得混合料置于球磨机中，采用湿法研磨至物料粒度＜0.044mm，然后依次经真空抽滤、挤泥成型为泥坯；将所得泥坯进行烘干，烘干温度为100～200℃，烘干时间为30～50h，烘干后所得泥坯的含水率＜0.5%，然后进入隧道窑进行烧成，烧成温度为1500～1650，达到烧成温度条件下保温8～10h，烧成后自然冷却至室温得到刚玉莫来石均质料；

c、将步骤b所得刚玉莫来石均质料破碎成1～3mm和<1mm两种颗粒料，备用。

根据上述的COREX炉用刚玉莫来石复合砖，所述高铝矾土中Al₂O₃的质量百分含量为75～85%，TiO₂的质量含量≤2.0%，Fe₂O₃的质量含量≤1.0%；所述工业氧化铝中Al₂O₃的质量百分含量>95%。

根据上述的COREX炉用刚玉莫来石复合砖，所述刚玉莫来石均质料20～60%是由1～3mm和<1mm两种粒度的刚玉莫来石均质料组成，组成时1～3mm粒度刚玉莫来石均质料和粒度<1mm刚玉莫来石均质料二者之间的质量比为1～4：1。