[发明专利]铝用阳极碳素焙烧炉火道墙免烧预制大砖

说明书

技术领域

本发明涉及铝用阳极碳素焙烧炉用耐火材料，尤其是涉及一种铝用阳极碳素焙烧炉火道墙免烧预制大砖。

背景技术

铝用阳极碳素焙烧炉火道墙几十年一直都是采用粘土质耐火异型砖砌筑而成。火道墙是投资十几亿的碳素焙烧炉的核心部件，它的运行质量、寿命直接关系到整座碳素焙烧炉的运行质量、寿命与经济效益。目前国内的碳素焙烧炉普遍存在寿命短、扭曲变形、挂渣下沉的致命缺陷。除了装出炉时的机械碰撞外，主要是由于炉内局部负压、死角，造成热量聚集，出现局部高温区，造成火道墙扭曲变形，导致挥发分排除不畅，出现挂渣现象。分析原因，均与火道墙采用粘土质小块型异型砖（尺寸在300mm×200mm×120mm以内）砌筑直接相关，而粘土质耐火砖由于材料内在主晶相和制品气孔存赋形态、表观强度决定了其耐火性能较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足火道墙工作环境的铝用阳极碳素焙烧炉火道墙免烧预制大砖。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的铝用阳极碳素焙烧炉火道墙免烧预制大砖，是由原料三级高铝矾土熟料、特级高铝矾土熟料、高纯合成莫来石料、活性氧化铝粉、蓝晶石粉、纯铝酸钙水泥、减水剂和水按下述重量份配比混合均匀后浇注振动成型：

粒度2~10mm三级高铝矾土骨料 45~58份，

粒度180 ~240目的特级高铝矾土细粉16~26份，

粒度0.1~3mm的高纯合成莫来石料6~18份，

α和ρ型复配的活性氧化铝粉2.5~8.0份，

粒度10~40目的蓝晶石粉4.6~9.6份，

纯铝酸钙水泥0.5~3份，

减水剂0.06~0.35份，

水.0.38~0.62份。

所述复配的活性氧化铝粉中，α-Al₂O₃ :ρ-Al₂O₃=1.15:1，粒度≤0.05μm。

所述减水剂中包括磷酸盐类减水剂0.05~0.2份，R-型减水剂0.01~0.15份。

首先按上述比例准确称量原料三级高铝矾土熟料、特级高铝矾土熟料、高纯合成莫来石料、活性氧化铝粉、蓝晶石粉，在混砂机内混合均匀后，再加入纯铝酸钙水泥、减水剂和水，继续混合均匀，浇注到砖型模具中振动成型，然后在环境温度18~40℃、相对湿度80~95%的条件下养护15天，成品砖检验合格后入库。

本发明制得的成品砖的理化指标为：气孔率≤12%；体积密度（g/cm³）≥2.4；耐压强度：养护七天≥52MPa，1250℃×3h烧后≥100 MPa；抗折强度：养护七天≥7.2MPa，1250℃×3h烧后≥14 MPa；重烧线变化：1300℃×3h ＋0.1%；荷重软化温度：烧前≥1400℃ ，烧后≥1440℃ ；蠕变率1280℃×25h ，＜-0.6%；Al₂O₃≥62% ；CaO≤0.8 % ；Si0₂≥24.0%。

为保证成品砖的质量，所用原料的理化指标需满足下表1的要求。

表1

。

本发明的优点在于根据火道墙工作段950~1200℃的工作环境，以在使用温度下生成的莫来石晶相为主晶相、刚玉晶相为次晶相、适量比例的玻璃相为辅助晶相的材料，浇注的免烧预制大砖作为安装火道墙的专用砖体，砖体制作时省去了投资较大的机压成型设备和烧结设备，节省了燃料消耗，大块砖体（上，下层为1176 mm×910 mm×110mm,中间层1322 mm×1092 mm×110mm）可采用现场吊装组合安装筑炉方式，实现了机械化作业，提高了劳动效率，将原来需要2~3天的砌筑时间缩短至12h以内，满足了碳素焙烧炉多室连续循环作业的需要。