專利名稱：冶煉窯爐內襯層專用氧化鋯耐火磚的制作方法
技術領域：
本發明涉及砌筑工業冶煉窯爐內襯層專用氧化鋯耐火磚領域，具體涉及一種砌筑鋼鐵熔爐、石灰窯、鋁礬土煅燒窯內襯層的氧化鋯耐火磚及制備方法。
背景技術：
鋼鐵熔爐、鋁礬土煅燒窯、活性石煅燒灰窯的煅燒爐內襯需要較好的耐火性能和耐磨性能。活性石灰主要應用于鋼鐵冶煉行業，隨著鋼鐵產量的提升，活性石灰的用量越來越大。現有技術中，用于活性石灰煅燒的窯爐主要有立窯、回轉窯等。砌筑鋼鐵熔爐、立窯(例如鋁礬土煅燒窯)、回轉窯的內襯磚為普通高鋁耐火磚，這種耐火磚的強度只有40-45mPa，耐磨系數彡6. 2使用壽命只有3_6個月，而且成本高。另外，這種耐火磚為立窯、回轉窯的內襯時，燒成的活性石灰含有P，降低了鋼鐵的質量。
發明內容
本發明的目的在于提供一種砌筑鋼鐵熔爐、石灰窯、鋁礬土煅燒窯內襯層專用氧化鋯耐火磚及制備方法，以克服現有技術中存在的缺陷。本發明采用了如下的技術方案所述氧化鋯耐火磚的原料配方、規格及重量份分別是鋁礬土熟料——規格0.1-1mm——重量份10-20份；錯英砂-規格1. l~3mm-重量份10-25份；錯英砂-規格3.1-5mm-重量份10-15份；漂珠——重量份4-6. 5份；白剛玉-規格0. 043mm-重量份5_8份；碳化硅——規格0. 075mm——重量份3_5份； 莫來石-規格0. 088mm-重量份8-10份；石英砂-規格l_3mm-重量份4-6. 5份。本發明所述氧化鋯耐火磚的制備方法步驟一、按照比例稱取上述原料，先把鋁礬土熟料、鋯英砂、漂珠、白剛玉加入到強制式攪拌機中，充分攪拌；再加入碳化娃、莫來石，加水濕潤，繼續攪拌至充分混合均勻，制成半干混合料；步驟二、把步驟一制成的半干混合料，用壓力制磚機制氧化鋯耐火磚的坯料，成型壓力大于515噸；步驟三、把步驟二制成的氧化鋯耐火磚的坯料，置于低溫窯爐，經過1500-1600°C煅燒成型，即可獲得氧化鋯耐火磚的成品。經發明人的反復摸索和實驗發現，所述原料配方、規格及重量份在上述范圍內制成的氧化鋯耐火磚，均具有良好的性能和質量穩定性。本發明中所述礬土熟料即工業常用礬土煅燒后粉碎獲得的不同規格的粉劑，也稱鋁礬土熟料。鋁礬土熟料分為不同的等級，是根據其含鋁量決定的，分為特級鋁礬土熟料，一級鋁礬土熟料，二級甲鋁礬土熟料，二級乙鋁礬土熟料，三級鋁礬土熟料。本發明所述各礬土熟料是指特級鋁礬土熟料。鋯英砂鋯英砂(鋯英石)多與鈦鐵礦、金紅石、獨居石、磷釔礦等共生于海濱砂中，經水選、電選、磁選等選礦工藝分選后而得到。其理論組成為Zr02 67.1 % ；Si02 32.9%。純凈的鋯英砂為無色透明的晶體，常因產地不同、含雜質的種類與數量不同而染成黃、橙、紅、褐等色，硬度7. 8，比重4. 6-4. 71，折射率1. 93-2. 01，熔點為2550°C。鋯英石用于耐火材料(稱鋯質耐火材料，如鋯剛玉磚，鋯質耐火纖維)，鑄造行業鑄型用砂(精密鑄件型砂)，精密搪瓷器具，此外也用于玻璃、金屬(海綿鋯)以及鋯化合物(二氧化鋯、氯氧化鋯、鋯酸鈉、氟鋯酸鉀、硫酸鋯等)的生產中。以鋯英石(Zr02 Si02)為主要成分，含Zr02約65%的耐火制品。磚的熱震穩定性好，有良好的化學穩定性、耐磨性和耐堿性渣侵蝕性，主要用于盛鋼桶、連鑄中間包以及玻璃熔窯等。 漂珠漂珠的主要化學成分為硅、鋁的氧化物，其中二氧化硅約為50-65%，三氧 化二鋁約為25-35%。因為二氧化硅的溶點高達攝氏1725度，三氧化二鋁的溶點為攝氏2050度，均為高耐火物質。因此，漂珠具有極高的耐火度，一般達攝氏1600-1700度，使其成為優異的高性能耐火材料。質輕、保溫隔熱。漂珠壁薄中空，空腔內為半真空，只有極微量的氣體(N2、H2及C02等)，熱傳導極慢極微。所以漂珠不但質輕(容重250-450公斤/m3)，而且保溫隔熱優異(導熱系數常溫0. 08-0.1)，這為其在輕質保溫隔熱材料領域大顯身手奠定了基礎。硬度大、強度高。由于漂珠是以硅鋁氧化物礦物相(石英和莫來石)形成的堅硬玻璃體，硬度可達莫氏6-7級，靜壓強度高達70-140MPa，真密度2. 10-2. 20克/cm3，和巖石相當。因此，漂珠具有很高的強度。漂珠自然形成的粒度為1-250微米。比表面積300-360cm2/g,和水泥差不多。因此，漂珠不需粉磨，可直接使用。細度可滿足各種制品的需要。白剛玉是以工業氧化鋁粉為原料，于電弧中經2000度以上高溫熔煉后冷卻制成，經粉碎整形，磁選去鐵，篩分成多種粒度，其質地致密、硬度高，粒形成尖角狀；適用于制造陶瓷、樹脂固結磨具以及研磨、拋光、噴砂、精密鑄造(精鑄專用剛玉)等，還可用于制造高級耐火材料。碳化硅即微硅粉，能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可起到如下作用1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍。4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。5、是高強砼的必要成份，已有C150砼的工程應用。6、具有約5倍水泥的功效，在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性。7、有效防止發生砼堿骨料反應。8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與A1203并存時，更易生成莫來石相，使其高溫強度，抗熱振性增強，在此本發明中占有重要的地位。莫來石是鋁硅酸鹽在高溫下生成的礦物，人工加熱鋁硅酸鹽時會形成莫來石。天然的莫來石晶體為細長的針狀且呈放射簇狀。莫來石礦被用來生產高溫耐火材料。石英砂耐火材料石英砂是以石英砂為主要成分。根據各種需求添加不同添加劑。科學配比而成。優點價格低，耐酸性好，不粘渣。是各種用于金屬熔煉感應電爐爐襯的必選材料。通過本發明所述的原料配方和制備方法獲得的氧化鋯耐火磚成品，經過實驗室檢驗測試，其理化指標為如下數據耐磨系數彡9. 2。含氧化鋯67. 23%;氧化硅32. 77%;莫氏硬度7. 5，20 1000°C時的膨脹系數為4. 2 X 10-6/°C ；熔點2430 dC ；·體積密度3. 60 4. 3g/cm3 ；顯氣孔率0% 18%;荷重軟化溫度> 1550°C ；以上數據顯示，本發明所述氧化鋯耐火磚與現有技術中使用的普通高鋁耐火磚相t匕，具有明顯優勢的耐壓強度和耐磨性能。
具體實施例方式所述冶煉窯爐內襯層專用氧化鋯耐火磚的原料配方、規格及重量份分別是招帆土熟料-規格0.1-1mm-重量份10-20份；錯英砂-規格1. l~3mm-重量份10-25份；錯英砂-規格3.1-5mm-重量份10-15份；漂珠——重量份4-6. 5份；白剛玉-規格0. 043mm-重量份5_8份； 碳化硅——規格0. 075mm——重量份3-5份；莫來石-規格0. 088mm-重量份8_10份；石英砂-規格l_3mm-重量份4-6. 5份。本發明所述氧化鋯耐火磚的制備方法步驟一、按照比例稱取上述原料，先把鋁礬土熟料、鋯英砂、漂珠、白剛玉加入到強制式攪拌機中，充分攪拌；再加入碳化娃、莫來石，加水濕潤，繼續攪拌至充分混合均勻，制成半干混合料；步驟二、把步驟一制成的半干混合料，用壓力制磚機制氧化鋯耐火磚的坯料，成型壓力大于515噸；步驟三、把步驟二制成的氧化鋯耐火磚的坯料，置于低溫窯爐，經過1500-1600°C煅燒成型，即可獲得氧化鋯耐火磚的成品。所獲得氧化鋯耐火磚的成品經過實驗室檢驗測試，其理化指標與上述發明內容所述數據相同。通過氧化鋯耐火磚在鋼鐵熔爐、鋁礬土煅燒窯、石灰立窯上作為內襯磚的應用發現，所述氧化鋯耐火磚在燒結過程中，耐磨磚向火面表層熔結形成二氧化硅釉層，提高了整體內襯的耐磨性能，明顯延長了窯爐的使用壽命。
權利要求
1.一種冶煉窯爐內襯層專用氧化鋯耐火磚，其特征在于，其原料配方、規格及重量份分別是招帆土熟料-規格O.1-1mm-重量份10-20份；錯英砂-規格1. l_3mm-重量份10-25份；錯英砂-規格3.1-5mm-重量份10-15份；漂珠——重量份4-6. 5份；白剛玉——規格O. 043mm——重量份5_8份；碳化硅——規格O. 075mm——重量份3_5份；莫來石-規格O. 088mm-重量份8_10份；石英砂-規格l_3mm-重量份4-6. 5份。
2.按照權利要求1所述的氧化鋯耐火磚，其特征在于，制備方法步驟一、按照比例稱取上述原料，先把鋁礬土熟料、鋯英砂、漂珠、白剛玉加入到強制式攪拌機中，充分攪拌；再加入碳化娃、莫來石，加水濕潤，繼續攪拌至充分混合均勻，制成半干混合料；步驟二、把步驟一制成的半干混合料，用壓力制磚機制氧化鋯耐火磚的坯料，成型壓力大于515噸；步驟三、把步驟二制成的氧化鋯耐火磚的坯料，置于低溫窯爐，經過1500-1600°C煅燒成型，即可獲得氧化鋯耐火磚的成品。
全文摘要
一種冶煉窯爐內襯層專用氧化鋯耐火磚，其原料配方是鋁礬土熟料；鋯英砂；漂珠；白剛玉；碳化硅；莫來石；石英砂。制備方法步驟一、按照比例稱取上述原料，先把鋁礬土熟料、鋯英砂、漂珠、白剛玉加入到強制式攪拌機中，充分攪拌；再加入碳化硅、莫來石，加水濕潤，繼續攪拌至充分混合均勻，制成半干混合料；步驟二、把步驟一制成的半干混合料，用壓力制磚機制氧化鋯耐火磚的坯料，成型壓力大于515噸；步驟三、把步驟二制成的氧化鋯耐火磚的坯料，置于低溫窯爐，經過1500-1600℃煅燒成型，即可獲得氧化鋯耐火磚的成品。所述氧化鋯耐火磚在燒結過程中，耐磨磚向火面表層熔結形成二氧化硅釉層，提高了整體內襯的耐磨性能，明顯延長了窯爐的使用壽命。
文檔編號C04B35/66GK102992787SQ20121048028
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者鄭松建, 楊宏偉 申請人:登封市宏發煤礦機械廠