專利名稱：一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法
技術領域：
本發明屬于供鋁電解槽用的炭素制品燒結定型的焙燒爐技術領域，具體涉及到一種節能 型高性能的不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產和施工方法。 技術背景
炭素焙燒爐火道墻是炭素焙燒爐內的主要爐體。火道墻性能的優劣，直接影響火道墻的 使用壽命。由于炭素焙燒爐在工作過程中需要反復裝、出炭素制品，爐內.溫度變化大，易造 成爐體開裂；又由于長期的高溫作用，易造成爐體凹陷變形。當前我國的炭素焙燒爐火道墻 全部采用耐火粘土磚和少量高鋁磚砌筑。
磚砌火道墻的問題很多，最為關鍵的問題有三個， 一是由于磚縫很多，整體性差，高溫 下砌體的整體結構強度不高，火道墻使用中容易開裂和變形。二是由于磚砌火道墻施工勞動 強度大，效率低。三是，由于耐火磚在生產中要消耗大量的能源；而中國專利CN2354092Y、 CN201081549Y和CN1374495A所述的預制火道墻是先將火道墻在爐外預制成大件、小件或組 合件，然后在爐內組合拼裝而成。它們在結構上可以較好地解決火道墻整體性的問題，但存 在著在產品的主要性能上沒有解決好熱震性差、蠕變率低和施工效率仍然比較低的問題。由 于這些產品都沒有能夠從根本上提高炭素焙燒爐火道墻的使用性能和壽命，因此未能在工業 上投入實際使用。
為此，本發明提供了一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法。其目的 在于克服當前火道墻在使用性能方面存在的嚴重缺陷，從而達到提高火道墻熱震穩定性、抗 蠕變性和整體強度，最大可能的減少爐體開裂和變形，提高火道墻壽命和施工效率。該種節 能型、高性能、不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻，可以在炭素焙燒爐火道墻新建、大修、 或局部維修中使用。
發明內容
本發明從炭素焙燒爐火道墻制作時使用的原材料的材質、粒度、配入量、生產方法及其 在炭素焙燒爐中的使用、施工方法等方面，提出了一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火 道墻的制作方法。
本發明的炭素焙燒爐火道墻，包括火道墻的生產配方、基質相的組成、施工方法等。 其特征在于這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻可以預先制作成耐火混凝土
預制件，然后吊入爐內組裝，完成砌筑作業。也可以直接把該高性能不定形耐火材料，采用
澆注的方法或者搗打的方法在炭素焙燒爐內施工，完成砌筑作業。 (1)配方
(1.1)預制件(塊)和澆注料
(1. 1. 1)骨料采用硬質粘土熟料(或焦寶石)(A1203: 40-48%);三級高鋁熟料(A1A:
48-68%);莫來石(A1203: 50-75%);或三者或兩者的混合體
(1.1.2)基質部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級高鋁熟料；二級高鋁熟料 (A1203: 65-75%); —級高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石；熟硅石；碳化硅；石墨；碳 黑；剛玉、氧化鋁粉；瀝青粉；莫來石；硅線石；紅柱石；藍晶石。
(1.1.3)外加劑(或結合劑)采用氧化鋁微粉、樹脂、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸 鈣水泥、硅微粉、鋼纖維以及減水劑。 (1.2)搗打料
(1.2.1) 骨料部分采用硬質粘土熟料(或焦寶石)(A1A: 40-48%);三級高鋁熟料
(A1203 : 48-68%);莫來石(A1203 : 50-75%);或三者或兩者的混合體。
(1.2.2) 基質部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級高鋁熟料(A1203 : 48-68%); 二級高鋁熟料(A1203 : 65-75%); —級高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石、熟硅石；碳化 硅、石墨、碳黑、剛玉、氧化鋁粉、瀝青粉、莫來石、硅線石、紅柱石、藍晶石；
(1.2.3) 結合劑部分采用或添加下列的一種或幾種原料酚醛樹脂、瀝青、石墨、土
狀石墨、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸鈣水泥、硅酸及其鹽、硫酸及其鹽、磷酸及其鹽、硅 微粉、氧化鋁微粉、鋼纖維。
(2)基質相的組成:采用上述配方后，在為火道墻所制作的預制件或不定形耐火材料的基 質中
在低溫下(施工前、施工中或施工后未烘爐前)會形成下面的一種或幾種礦物相碳化 硅；石墨；a-氧化鋁(即阿爾法氧化鋁)；瀝青；莫來石(數量^骨料中的含量)；硅線石； 紅柱石；藍晶石；剛玉(數量》骨料中的含量)；酚醛樹脂、瀝青、石墨、硅酸鹽、硫酸鹽、 磷酸鹽、鋼纖維。
在高溫下(》1300'C或其以上試驗溫度下或在炭素焙燒爐使用后)會形成下面的一種或 幾種礦相莫來石(數量》骨料中的含量)、碳、剛玉(數量》骨料中的含量)、硫酸鋁、磷酸 鋁、硅酸鈣、鋁酸鈣以及數量明顯大于其它產品的、微小的、有利于提高產品熱震穩定性的 微裂紋。
用本發明的不定形耐火材料的配方和基質相組成制作的高性能炭素焙燒爐火道墻，其產 品熱震穩定性、蠕變率等性能都有較大幅度的改善。
熱震穩定性(檢測方法按照YB/T2206. 2-1998執行)(1000。C水冷X3hr) 》30次 蠕變率 (檢測方法按照GB/T5073-2005執行)(1250。CX50hr ) 《0.8% (3)施工方法
(3.1) 在供戶車間內用澆注或搗打的方法將本發明的高性能不定形耐火材料生產成用于 火道墻組裝用的預制件(塊)后，送到用戶炭素焙燒爐內組裝；
(3.2) 直接將該高性能不定形耐火材料(澆注料或搗打料)送往用戶，在用戶炭素焙燒 爐內安裝上模具，進行澆注或搗打。
(3.3) 施工完畢后，澆注料砌體應該養生，按照升溫曲線烘爐后使用。
(3.4) 施工完畢后，搗打料砌體可實現不需經過養生階段，直接快速烘爐后使用。
(3.5) 該種節能型高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻，可以在炭素焙燒爐火道墻 新建、大修、或局部維修中使用。
具體實施辦法
和用戶協商，在已經取得的在一座54室炭素焙燒爐的三個室里使用已獲成功的經驗的基 礎上，繼續擴大在整個爐子內的使用，取得成功后在全國推廣。
權利要求
1、一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法，其特征是這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻被預先制作成耐火混凝土預制件，然后吊入爐內組裝，完成砌筑作業，或采用澆注或者搗打的方法，直接用該高性能不定形耐火材料在炭素焙燒爐內施工，完成砌筑作業。
2、 根據權利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法， 其特征是所述生產方法的原料配方為(1.1) 預制件(塊)和澆注料(1. 1. 1)骨料采用硬質粘土熟料(或焦寶石)(A1A: 40-48%);三級高鋁熟料(A1A: 48-68%);莫來石(A1203 : 50-75%);或三者或兩者的混合體；(1.1.2) 基質部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級高鋁熟料；二級高鋁熟料 (A1203: 65-75%); —級高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石；熟硅石；碳化硅；石墨；碳黑；剛玉、氧化鋁粉；瀝青粉；莫來石；硅線石；紅柱石；藍晶石；(1.1.3) 外加劑(或結合劑)采用氧化鋁微粉、樹脂、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸 鈣水泥、硅微粉、鋼纖維以及減水劑；(1.2) 搗打料(1.2.1) 骨料部分采用硬質粘土熟料(或焦寶石)(A1203 : 40-48%);三級高鋁熟料 (A1203 : 48-68%);莫來石(A1203 : 50-75%);或三者或兩者的混合體；(1.2.2) 基質部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級高鋁熟料(A1203 : 48-68%); 二級高鋁熟料(A1203 : 65-75%); —級高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石、熟硅石；碳化 硅、石墨、碳黑、剛玉、氧化鋁粉、瀝青粉、莫來石、硅線石、紅柱石、藍晶石；(1.2.3) 結合劑部分采用或添加下列的一種或幾種原料酚醛樹脂、瀝青、石墨、土狀石墨、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸鈣水泥、硅酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硅微粉、氧化鋁 微粉、鋼纖維。
3、 根據權利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法，其特征是所述生產方法的產品基質相的組成為在低溫下形成下面的一種或幾種礦相碳化硅；石墨；a-氧化鋁(g卩阿爾法氧化鋁)； 瀝青；莫來石(數量》骨料中的含量)；硅線石；紅柱石；藍晶石；剛玉(數量》骨料中的含 量)；酚醛樹脂、瀝青、石墨、硅酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、鋼纖維；在高溫下形成下面的一種或幾種礦相莫來石(數量》骨料中的含量)、碳、剛玉(數量 》骨料中的含量)、硫酸鋁、磷酸鋁、硅酸鈣、鋁酸鈣、鋼纖維以及數量明顯大于其它產品 的、微小的、有利于提高產品熱震穩定性的微裂紋。
4、 根據權利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法， 其特征是所述生產方法的施工方法是在供戶車間內，用澆注或搗打的方法，將所述高性 能不定形耐火材料生產成用于火道墻組裝用的預制件(塊)后，送到用戶炭素焙燒爐內組裝。
5、 根據權利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法， 其特征是所述生產方法的施工方法是直接將該高性能不定形耐火材料(澆注料或搗打料) 送往用戶，在用戶炭素焙燒爐內安裝上模具，進行澆注或搗打。
全文摘要
一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產方法，其特征是這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻被預先制作成耐火混凝土預制件，然后吊入爐內組裝，完成砌筑作業，或采用澆注或者搗打的方法，直接用該高性能不定形耐火材料在炭素焙燒爐內施工，完成砌筑作業。其生產方法包括原料配方、產品基質相組成和具體施工方法。這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻，在炭素焙燒爐火道墻新建、大修、或局部維修中使用。
文檔編號C04B35/66GK101392990SQ20081016900
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月5日 優先權日2008年10月5日
發明者梁德安 申請人:梁德安