[发明专利]一种抗热震的焦炉用节能耐用型炉门砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗热震的焦炉用节能耐用型炉门砖及其制备方法，炉门砖由董青石‑莫来石复合材料、熔融石英、纯铝酸钙水泥与硅灰混合后经过浇筑成型再烧制而成，并且炉门砖表面喷涂有低膨胀釉，董青石‑莫来石复合材料由溶胶‑凝胶方法制得。本发明采用熔融石英和董青石‑莫来石复合材料作为烧制炉门砖的主材料，不仅可以保持炉门砖的强度以及抗热震性，并且可以节省烧制炉门砖的成本，在材料中添加纯铝酸钙水泥可以增加炉门砖的抗折强度与耐压强度，在材料中添加硅灰可以提高炉门砖的抗渗、防腐能力，本发明制造的董青石‑莫来石复合材料既具有董青石热膨胀系数小、抗热震稳定性好等优点，也具有莫来石耐高温，抗氧化，热膨胀系数较小的优点。

技术领域

本发明涉及炉门砖制造技术领域，具体是涉及一种抗热震的焦炉用节能耐用型炉门砖及其制备方法。

背景技术

随着焦化工业的大力发展，人们对焦炉的需求也越来越大，焦炉为冶炼行业提供重要的焦炭与煤气，工作温度在1000～1000℃之间，焦炉炉门砖处在焦炉的碳化室里，焦炉炉门砖在使用过程中长期受到热冲击、焦油粘结积碳、化学腐蚀和机械冲击，导致其使用寿命较短，尤其是结焦后的炉门砖密封会下降，从而导致焦炉冒烟，增加了环保的压力。

为了延长炉门衬砖的使用寿命，近年来国内外在焦炉炉门砖材质方面作了大量的改进工作，但效果均不理想，目前国内外开发和使用的炉门砖主要有传统粘土质、堇青石质、聚轻质、加强型聚轻质和空心漂珠砖。传统粘土质因其价格低廉而被广泛使用，但其热震稳定性不好；加强型聚轻质和空心漂珠砖均属于轻质隔热砖，有着环保节能的优点，但强度不高，同时由于其气孔率很大，焦炭及其炼焦产物更加容易渗透到衬砖内部侵蚀衬砖，堇青石质有着较好的理化性能，但生产成本较高。因此现需要一种抗热震的焦炉用节能耐用型炉门砖及其制备方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗热震的焦炉用节能耐用型炉门砖及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种抗热震的焦炉用节能耐用型炉门砖，所述炉门砖由重量百分比包括：30～35wt％的董青石-莫来石复合材料，40～45wt％的熔融石英，3～5wt％的纯铝酸钙水泥，余量为硅灰；

其中，所述董青石-莫来石复合材料的制备方法为：

S1、制备溶液一

将硅酸乙酯与乙醇按体积比1:1加入烧杯中进行混合，接着向烧杯中加入质量浓度为45％的硝酸铝溶液和质量浓度为20％的硝酸镁溶液，硝酸铝溶液、硝酸镁溶液与乙醇的体积比为2:1.5:1，在50℃的条件下搅拌1h使硝酸铝与硝酸镁的混合溶液充分溶解形成溶液一；

S2、制备溶液二

将硅酸乙酯与乙醇按体积比1:2加入烧杯中进行混合，接着向烧杯中加入质量浓度为66％的硝酸铝溶液，硝酸铝溶液与乙醇的体积比为3:1，在50℃的条件下搅拌1h使硝酸铝溶液充分溶解形成溶液二；

S3、制备溶胶

将溶液一、溶液二按体积比1:1加入烧杯中，并向烧杯中加入催化剂，在63℃的条件下搅拌形成无色透明状的溶胶；

S4、烘干

将步骤S3中得到的溶胶放入烘箱中进行烘干得到干凝胶，烘干方式采用梯度升温的方式，最高升温温度为85℃，烘干时间为5h；

S5、烧结

将S4步骤中得到的干凝胶在1000～1500℃的温度下煅烧4h得到董青石-莫来石复合材料粉末。