[发明专利]镍铁回转窑用抗侵蚀铝碳化硅砖的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及镍铁回转窑用耐火材料，尤其是涉及一种镍铁回转窑用抗侵蚀铝碳化硅砖的制作方法。 

背景技术

 目前，镍铁回转窑所用耐火材料及其配置基本上是借用水泥回转窑用耐火材料，然而水泥物料与镍铁合金冶炼过程中有很大的不同，物料状态、冶炼温度、物料的侵蚀能力等均有较大区别，这样导致借用水泥窑用耐火材料的镍铁回转窑耐材的使用寿命较短，严重影响了镍铁冶炼的操作及生产成本。 

在镍铁回转窑上使用的铝碳化硅砖虽然具有较好的耐磨性能，但其抗渣侵蚀性能很差，经厂家小规模对比实验结果表明，铝碳化硅砖的抗侵蚀性能远远不如镁铝铬砖，镁铝铁砖及镁铝锆砖，同条件试验中，其它砖只有微量侵蚀或基本上没有侵蚀，但铝碳化硅砖的侵蚀高达37.8%。目前人们通过加入添加剂来提高铝碳化硅砖的抗氧化性能及抗热震性能，但是在镍铁回转窑过度带中，除了要求铝碳化硅砖满足抗氧化及抗热震性能外，抗侵蚀性能的好坏已成制约其使用寿命的关键因素甚至是决定其能不能用于此处的主要因素。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍铁回转窑用抗侵蚀铝碳化硅砖的制作方法。 

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案： 

本发明所述的镍铁回转窑用抗侵蚀铝碳化硅砖的制作方法，它是由原料铝矾土或刚玉、碳化硅、结合性粘土、钛铝酸钙按下述重量百分配比和方法制作而成：

按铝矾土或刚玉 40~80%、碳化硅 10~40%、结合性粘土5~10%、钛铝酸钙1~15%之比例将其分别称量后，加入适量木质素作结合剂将其混合均匀，压制成型后，经60~200℃干燥，然后在1300~1600℃温度下烧制2~12小时即可得到成品砖体。

    所述铝矾土或刚玉原料中，粒度0.5~5mm的骨料70%，粒度≥180目的细粉30%。 

所述碳化硅原料中，粒度0.5~5mm的骨料60%，粒度≥180目的细粉40%。 

所述结合性粘土的粒度≥180目。 

所述钛铝酸钙原料中，粒度0.5~5mm的骨料40%，粒度≥180目的细粉60%。 

经测试，本发明制得的成品铝碳化硅砖的理化指标为： 

。

本发明的优点在于采用低成本原料和简单的加工工艺制造的铝碳化硅成品砖，不仅具有优异的抗热震性能和抗氧化性，同时具备了优良的抗侵蚀性，在镍铁回转窑过度带中使用，可延长使用寿命至少三个月。 

本发明铝碳化硅砖中使用的“钛铝酸钙”材料是一种冶炼钛铁合金时产生的废渣，每生产一吨钛铁就会产生1.2~1.3吨的钛铝酸钙。钛酸铝钙的主要成分为66.92%的Al₂O₃,12.16%的TiO₂ , 6.62%的CaO , 6.65%的MgO , 5.15%的SiO₂及少量的铁。在铝碳化硅砖制备过程中，铝碳化硅砖的主晶相莫来石、刚玉及碳化硅间形成钛铝酸－莫来石次晶相、堇青石相及少量的CA6高粘度物相，钛铝酸－莫来石的低膨胀性及高抗侵蚀性次晶相物质填充于堇青石的气孔中，使成品砖体的抗侵蚀性大大提高，而堇青石本身的抗热震性能就较为优异，少量的高粘性CA6相又有利于阻止裂纹的快速扩展，起到缓冲作用，同时高温时的高粘性液相又利于封闭气孔，提高了碳化硅的抗氧化性能。所以，本发明制造的铝碳化硅砖因优良的抗侵蚀性能，使之在镍铁回转窑中使用时不易因结圈而影响正常生产，延长了镍铁回转窑过度带的使用寿命。 

同时，这又是一种将固体废弃物（钛铝酸钙）高效利用的有效方式，不仅降低了铝碳化硅砖所用材料的成本，在提高铝碳化硅砖性能的同时又消耗了固体废弃物。 

具体实施方式

实施例1： 

本发明所述的本发明所述的镍铁回转窑用抗侵蚀铝碳化硅砖的制作方法，它是由原料铝矾土62%（其中粒度0.5~5mm的骨料70%，粒度≥180目的细粉30%）、碳化硅20%（粒度0.5~5mm的骨料60%，粒度≥180目的细粉40%）、粒度≥180目的结合性粘土10%、钛铝酸钙8%（粒度0.5~5mm的骨料为40%，粒度≥180目的细粉60%）混配后，加物料总量3~6%的木质素作结合剂混合烧制而成：首先将所有物料混合均匀后压制成型，经105℃干燥，然后在1550℃温度下烧制4小时即可得到镍铁回转窑过度带用抗侵蚀铝碳化硅砖。

实施例2：