專利名稱：高強度耐磨耐火磚的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種循環流化床鍋爐、沸騰爐及其它工業窯爐用耐磨耐火制品。
近二十年來，隨著循環流化床鍋爐、沸騰爐等工業窯爐的推廣應用，對耐火材料的耐磨性能提出了非常苛刻的要求。以前傳統的耐火材料，如粘土磚、普通高鋁磚等，已無法滿足循環流化床鍋爐、沸騰爐的需要。如一般粘土磚在循環流化床磨損嚴重部位使用壽命僅為3～6個月左右。近幾年來國內外不少廠家進行了耐磨耐火材料的開發與生產。其產品耐磨性能比普通耐火磚的耐磨性能有了很大的提高，常溫耐磨量一般在5～10cm3之間，通過使用可以看出使用壽命大約在1～2年之間。如申請號為94111485.6號專利中耐磨耐火磚的耐壓強度為76～96.3Mpa、常溫耐磨量為7.8～10cm3。近幾年來耐磨耐火材料質量雖然比以前普通耐火材料有了很大提高，但性能還不夠理想，仍然影響循環流化床的正常運行。有些廠家也有使用高級耐火材料的如氮化硅結合碳化硅磚，雖然耐磨性能很好(常溫耐磨量在1.8cm3左右)，但其價格相當昂貴。
本發明的目的在于提供一種價格比較便宜且耐磨性能良好的耐磨耐火磚，以適應循環流化床鍋爐的迅速推廣與大型化的需要，延長耐火襯里的使用壽命。
本發明所述的高強度耐磨耐火磚，由高溫耐火料按下列重量級配配料制備粒徑d為12mm＜d≤1mm的骨料 30～70％粒徑d為1mm＜d≤0.1mm的小顆粒料 5～30％粒徑d為d＜0.1mm的細粉 25～50％其中骨料為高鋁礬土、碳化硅、剛玉三種中的一種或兩種、三種的組合。
小顆粒料為碳化硅、剛玉、高鋁礬土、鋯英石中的一種或幾種的組合。
細粉為剛玉、碳化硅、高鋁礬土、二氧化硅、三氧化二鋁中的兩種或兩種以上的組合。
在制備時，配料中還需要有0.5～15％重量的成型結合劑，結合劑為結合粘土、耐火水泥、磷酸、磷酸鋁中的一種或幾種的組合。為了改善成型性能，通常在制備成型時外加0.1～3％重量的成型添加劑，添加劑為草酸、三聚磷酸鈉、腐植酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種的組合。
在本發明中骨料部分采用高鋁礬土、碳化硅、剛玉硬度比較大的耐火原料，主要起骨架作用，是材料的主體。小顆粒部分填充骨料大顆粒之間的空隙，使材料更加致密。細粉部分主要是填充細小的空隙使材料更為密實，并將骨料包裹起來。高溫下粉料部分首先發生燒結，使粉料、骨料牢牢的結合在一起。產生很大的強度，大大提高材料的耐磨性能，使材料在高速氣流夾帶固體顆粒的劇烈沖刷下而不磨損。結合劑部分在常溫和高溫時將材料中的骨料和粉料結合到一起產生強度。外加劑部分的主要作用是改善材料的成型性能，增加材料的強度。
本發明耐磨耐火磚的制備生產工藝同常規方法基本一樣，沒有特別的要求，簡單易行，容易實施。依次經配料、攪拌、成型(振動澆注或機壓)、烘干、熱處理(200～500℃)或高溫燒成(1000～1350℃)，最后冷卻而制得。
本發明耐磨耐火磚成本與普通耐磨材料相當或稍有增加，但性能有很大提高。經檢測其耐壓強度達到120～250Mpa、常溫耐磨量為1.9～4.5cm3。在循環流化床鍋爐中磨損最嚴重的部位做工業性實驗結果發現三個月后實驗材料的表面沒有發現任何沖刷磨損痕跡，估計使用壽命可達四年以上。本發明耐磨耐火磚其強度、耐磨性能比普通耐磨材料有了很大的提高，非常適合于循環流化床鍋爐、沸騰爐等窯爐中沖刷磨損嚴重的部位使用。
下面結合實施例對本發明作更詳細的說明。
實驗用耐火料為骨料粒徑d為12mm＜d≤1mm，小顆粒粒徑d為1mm＜d≤0.1mm，細粉粒徑d為d＜0.1mm。
實驗結果與其它廠家耐磨磚的性能指標對照表
權利要求
1.一種高強度耐磨耐火磚，其特征在于由高溫耐火料按下列重量級配配料制備粒徑d為12mm＜d≤1mm的骨料30～70％粒徑d為1mm＜d≤0.1mm的小顆粒料 5～30％粒徑d為d＜0.1mm的細粉 25～50％。
2.根據權利要求1所述的耐磨耐火磚，其特征在于骨料為高鋁礬土、碳化硅、剛玉三種中的一種或兩種、三種的組合。
3.根據權利要求1所述的耐磨耐火磚，其特征在于小顆粒料為碳化硅、剛玉、高鋁礬土、鋯英石中的一種或幾種的組合。
4.根據權利要求1所述的耐磨耐火磚，其特征在于細粉為剛玉、碳化硅、高鋁礬土、二氧化硅、三氧化二鋁中的兩種或兩種以上的組合。
5.根據權利要求1所述的耐磨耐火磚，其特征在于配料中還有0.5～15％重量的成型結合劑。
6.根據權利要求5所述的耐磨耐火磚，其特征在于結合劑為結合粘土、耐火水泥、磷酸、磷酸鋁中的一種或幾種的組合。
7.根據權利要求1所述的耐磨耐火磚，其特征在于制備成型時需要外加0.1～3％重量的成型添加劑。
8.根據權利要求7所述的耐磨耐火磚，其特征在于添加劑為草酸、三聚磷酸鈉、腐植酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種的組合。
全文摘要
本發明為一種循環流化床鍋爐、沸騰爐等用的耐磨耐火磚,由高溫耐火料按科學的合理級配配料制備。本發明耐磨耐火磚成本與普通耐磨材料相當或稍有增加,但性能有較大提高,其耐壓強度達到120～250MPa、常溫耐磨量為1.9～4.5cm
文檔編號C04B35/66GK1334257SQ0011121
公開日2002年2月6日 申請日期2000年7月15日 優先權日2000年7月15日
發明者邵長波, 侯念勝 申請人:淄博科魯能源動力有限責任公司