[发明专利]一种干熄焦炉冷却段用耐火材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料及其制备方法，具体地属于一种干熄焦炉冷却段用耐火材料及制备方法。

背景技术

目前，干熄焦炉的使用周期均不超过5年，一般在4年左右，其使用周期短的主要原因是干熄焦炉冷却段遭到磨损而受到损坏。尤其近年来随着产量的增加而使干熄焦炉容积量不断增大，如7米或7米3焦炉的增加；而装入的焦炭的强度增加，硬度大，磨损也增加，使干熄焦炉冷却段磨损量达到37.2 cm³/h，磨损速率达到50～70mm/年，甚至是有些焦炉使用不到一年就无法再继续正常使用。经本申请人的分析，其主要原因在于其冷却段使用的B级莫来石砖强度低，耐磨性差所致。

经检索：由曹彦泓发表的(干熄焦炉用Al₂O₃—SiC质内衬砖的研制.耐火材料.1998,32（3）:153-154)，报道了Al₂O₃-SiC砖的生产工艺条件，该产品具有强度高，耐震性优良和高温性能好等特点，使用寿命能达到四年以上；但由于公开不充分，无法得知或合理推断其能将干熄焦炉的寿命得以改善的技术措施是什么。

付卫等在《红柱石粒度对干熄焦用耐材制品使用性能的影响》（山东冶金.2013,35（5）:30-31,34）一文中公开了一种莫来石-红柱石产品，以合成莫来石、红柱石等为主要原料，辅以白刚玉、苏州黏土、Al₂O₃微粉，并探讨了不同的烧成工艺及红柱石微粉粒度对制品性能的影响。但其耐磨损性能仍然与B级莫来石相近，使用性能仍差，仍不理想。

中国专利申请号为200910032994.4的专利文献，其公开了一种新型干熄焦用耐火材料，其含有重量比为35～50％的SiC、20～35％的β-SiC、0.05～1.0％的Fe₂O₃和5～15％的Al₂O₃。该发明的干熄焦用耐火材料具有耐压强度高、耐磨性好、热震性能好等优点，且能延长炉体使用寿命，延长检修周期，节约生产成本，但是由于碳化硅成本高，难烧结，不适用于冷却段耐火材料。

中国专利申请号为200810025023.2的专利文献，其公开了一种干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，由应力缓冲原料、废窑具、烧结或电熔莫来石、Al₂O₃微粉、粘土、糊精组成，其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、Al₂O₃微粉、粘土搅拌均匀后挤压成型，在1400-1650℃下高温烧成3-8h而得，该耐火材料在使用过程中能缓冲因急冷急热而产生的应力，热震稳定性、高温抗折强度、耐磨性、使用寿命均提到大幅提高，较现有的干熄焦设备用耐火材料抗热震性能提高20-40％，力学性能提高10-20％，抗侵蚀性能提高30-50％，耐磨损性能提高15-35％，使用寿命延长50％以上。同样由于其基质为石英、粘土、微粉烧结，材料耐磨损性能提高的幅度有限，而且磨损往往从基质开始，最后骨料成为孤立状脱落。

中国专利公开号为CN1854106的专利文献，其公开了一种耐火材料，尤其是干熄焦用含金属硅的莫来石－碳化硅耐火材料，其特征在于耐火材料有3－15％金属硅，35－65％烧结和/或电熔莫来石，25－45％碳化硅，3－5％α－Al₂O₃微粉，4－10％粘土组成。较现有技术莫来石－碳化硅耐火材料，致密性提高30－50％，力学性能提高5－8％，抗热震提高10－30％、抗侵蚀提高1倍以上、耐磨损性提高1倍以上，使用寿命延长50％以上；由于碳化硅成本高、金属硅成本高，用于冷却段耐火材料价格昂贵。