一種高鋁復合包襯磚及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高鋁復合包襯磚及其制備方法，它由以下重量份的原料組成：特級鋁礬土：35~45份；廣西白泥：2~6份；紅柱石：12~20份；藍晶石：2~4份；木質素：1~2.5份。本發明的高鋁磚的耐火度比粘土磚和半硅磚的耐火度都要高，達1800~1860℃，屬于高級耐火材料，體密度達到2.56g/cm3。本發明的高鋁磚中氧化鋁含量大于60%，二氧化硅含量小于25%，雜質量少。本發明的高鋁磚具有較小的顯氣孔率，較高的荷重軟化溫度，較低的熱膨脹率和很好的熱震穩定性，耐高溫，抗沖刷，抗侵蝕，不掛渣等優點。
【專利說明】一種高鋁復合包襯磚及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于耐火材料領域，具體涉及一種高鋁復合包襯磚及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 轉爐的爐體可轉動，用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉爐爐體用鋼板制成，呈圓筒 形，內襯耐火材料，吹煉時靠化學反應熱加熱，不需外加熱源，是最重要的煉鋼設備，也可用 于銅、鎳冶煉。轉爐按爐襯的耐火材料性質分為堿性(用鎂砂或白云石為內襯)和酸性(用硅 質材料為內襯）轉爐；按氣體吹入爐內的部位分為底吹、頂吹和側吹轉爐；按吹煉采用的氣 體，分為空氣轉爐和氧氣轉爐。轉爐煉鋼主要是以液態生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特 點是：靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分(如碳、猛、娃、磷等）與送入爐內的氧進 行化學反應所產生的熱量，使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。爐料主要為鐵水和造渣料 (如石灰、石英、螢石等)，為調整溫度，可加入廢鋼及少量的冷生鐵塊和礦石等。在轉爐煉鋼 過程中，鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合氣體，即轉 爐煤氣。轉爐煤氣的發生量在一個冶煉過程中并不均衡，且成分也有變化，通常將轉爐多次 冶煉過程回收的煤氣經降溫、除塵，輸入儲氣柜，混勻后再輸送給用戶。
[0003] 內襯材料，也就是耐火材料。所謂耐火材料，是指耐火度不低于1580°C的無機非金 屬耐火材料。耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用的穩定性，即在高溫無荷重條件下不熔融 軟化的性能。被稱之為耐火度。它表示著耐火材料的基本性能。
[0004] 如何區分耐火材料，按其主要成份的化學性質可分為：酸性、中性、堿性三大類。酸 性耐火材料有：硅石質、粘土質。中性耐火材料有：高鋁質、鉻質、碳質。堿性耐火材料有： 鎂質、白云石。
[0005] 在煅燒活性石灰的回轉窯上，如何選擇其內襯，即耐火材料材質的首要基礎條件 是，耐火材料應該滿足工作條件的要求。
[0006] 回轉窯屬于周期性加熱窯爐，對內襯材質的使用一般有較低的熱量要求。根據活 性石灰的理化性質及煅燒要求，硅，酸質耐火材料一般是不用作窯襯的。這也就是說，在對 煅燒石灰的回轉窯內襯材質的選擇上，不論是選用何種材質時，都必須要選擇堿性或者是 中性耐火材料。
[0007] 在一般情況下，在對回轉窯燒成帶永久層襯磚采用粘土磚鋪設時，是以即考慮了 它的隔熱保溫效果，又考慮了投入的成本為依據的。
[0008] 對回轉窯燒成帶耐火材料的選擇，則應著重考慮到其燃燒溫度較高，襯磚必須具 有較高的耐火性能，并能抵抗堿性物資的侵蝕性能。因此，通常多采用鎂鉻質耐火材料進行 砌筑。與此同時，隨著耐火材料技術的發展，回轉窯燒成帶內已較為廣泛地使用了鎂鋁堅晶 石回轉窯的進料端，因界于燒成和預熱階段之間，對耐火材料的選擇，應著重于考慮，耐火 材料應具有一定的耐火度和耐磨性，通常選用高鋁質和粘土質襯磚。而在回轉窯的卸料(出 口）處，由于存在著物料移動磨損大，溫度變化快，物料溫度高，二次風沖擊大的特點。對襯 磚要求有一定的耐火性能和抗熱震性以及耐磨性，則以選用剛玉質或高鋁質耐火材料砌筑 為宜。這也就是說，對回轉窯內耐火材料的選擇內容中，應充分地考慮到它們的耐火度、高 溫荷重變形溫度、高溫體積穩定性、熱震穩定性、抗渣性和真空性等高溫使用性質。
[0009] 因此，需要設計一種轉爐內襯用的高鋁質耐火材料，在耐火度、高溫荷重變形溫 度、高溫體積穩定性、熱震穩定性、抗渣性和真空性等高溫使用性質進一步提高。
【發明內容】
[0010] 為解決上述問題，本發明提供一種高鋁復合包襯磚及其制備方法，提高內襯材料 在耐火度、高溫荷重變形溫度、高溫體積穩定性、熱震穩定性、抗渣性和真空性等高溫使用 性質。
[0011] 本發明采用如下技術方案：一種高鋁復合包襯磚，它由以下重量份的原料組 成：特級錯研!土 ：35~45份；廣西白泥：2~6份；紅柱石：12~20份；藍晶石：2~4份；木質素： 1?2. 5份。
[0012] 進一步地，它由以下重量份的原料組成：特級鋁礬土 ：40份；廣西白泥：4份；紅柱 石：16份；藍晶石：2. 4份；木質素：1. 6份。
[0013] 進一步地，特級錯研^土的理化指標為：氧化錯87~92wt%，氧化娃7~llwt%，氧化鐵 L 2-1. 4wt% ,氧化?丐 0· 11-0. 28 wt%，粒度 l_5mm。
[0014] 進一步地，廣西白泥的理化指標為：二氧化娃56~59 wt %，三氧化二錯35~41 wt %，三氧化二鐵0. 55~2. 3 wt %，氧化鉀+氧化鈉〈1. 4 wt %，粒度2_4mm。
[0015] 進一步地，紅柱石的理化性能指標為：氧化錯52. 3~53· 6wt% ,氧化鐵I. 8~2· 2wt% ，粒度為
[0016] 進一步地，藍晶石的理化性能指標為：氧化鋁54. 9~56. 3wt%，氧化鐵 0· 4~0· 5wt% ,粒度為 0· 2-0. 5mm。
[0017] 本發明還公開了一種高鋁復合包襯磚的制備方法，包括以下步驟： a. 特級鋁礬土、廣西白泥、紅柱石和藍晶石按比例混合； b. 向步驟a得到的混合物中加入木質素水溶液，得到混合原料； c. 將步驟b中的混合原料壓制成磚述； d. 將步驟c中的磚坯在高溫隧道窯中進行燒結，燒結溫度1400-1500°C，燒結時間4-6 小時，即得所述的高鋁復合包襯磚。
[0018] 特級鋁礬土是高鋁礬土礦經過高溫煅燒后，熟料為灰白淺黃及深灰色，高鋁礬土 熟料是按Al 2O3含量及Fe 203、Ti02、CaO+MgO、K2CHNa 2O等雜質含量和熟料體積密度與吸水等 項指標來分級的，產品中雜質的含量不超過10%，產品不得混入石灰石、黃土及其他高鈣、高 鐵等外來夾雜物，Al 2O3含量大于90%的稱為特級鋁礬土。 本發明與現有技術相比具有如下有益效果 1.本發明的高鋁磚的耐火度比粘土磚和半硅磚的耐火度都要高，達1800~1860°C，屬 于高級耐火材料，體密度達到2. 56g/cm3。
[0019] 2.本發明的高鋁磚中氧化鋁含量大于60%，二氧化硅含量小于25%，雜質量少。 [0020] 3.本發明的高鋁磚具有較小的顯氣孔率，較高的荷重軟化溫度，較低的熱膨脹率 和很好的熱震穩定性，耐高溫，抗沖刷，抗侵蝕，不掛渣等優點。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明 的保護范圍。
[0022] 實施例1 一種高鋁復合包襯磚，它由以下重量份的原料組成：特級鋁礬土 ：35份；廣西白泥： 6份；紅柱石：12份；藍晶石：4份；木質素：1份。特級鋁礬土的理化指標為：氧化鋁 87~92wt%，氧化娃 7~llwt%，氧化鐵 L 2-1. 4wt% ,氧化 I丐 0· 11-0. 28 wt%，粒度 1-5_ 。廣西白泥的理化指標為：二氧化硅56~59 wt %，三氧化二鋁35~41 wt %，三氧化二鐵 0. 55~2. 3 wt %，氧化鉀+氧化鈉〈1. 4 wt %，粒度2-4mm。紅柱石的理化性能指標為：氧化 鋁52. 3~53. 6wt%，氧化鐵1.8~2. 2wt%，粒度為l-3mm。藍晶石的理化性能指標為：氧化 鋁 54. 9~56. 3wt%，氧化鐵 0· 4~0· 5wt%，粒度為 0· 2-0. 5mm。
[0023] 制備方法為： a. 將特級鋁礬土、廣西白泥、紅柱石和藍晶石按比例混合； b. 向步驟a得到的混合物中加入木質素水溶液，得到混合原料； c. 將步驟b中的混合原料壓制成磚述； d. 將步驟c中的磚坯在高溫隧道窯中進行燒結，燒結溫度1500°C，燒結時間4小時，即 得所述的高鋁復合包襯磚。 實施例2 一種高鋁復合包襯磚，它由以下重量份的原料組成：特級鋁礬土 ： 45份；廣西白泥： 2份；紅柱石：20份；藍晶石：2份；木質素：2. 5份。特級鋁礬土的理化指標為：氧化 錯 87~92wt%，氧化娃 7~llwt%，氧化鐵 L 2-1. 4wt% ,氧化I丐 0· 11-0. 28 wt%，粒度 1-5_ 。廣西白泥的理化指標為：二氧化硅56~59 wt %，三氧化二鋁35~341 wt %，三氧化二鐵 0. 55~2. 3 wt %，氧化鉀+氧化鈉〈1. 4 wt %，粒度2-4mm。紅柱石的理化性能指標為：氧化 鋁52. 3~53. 6wt%，氧化鐵1.8~2. 2wt%，粒度為l-3mm。藍晶石的理化性能指標為：氧化 鋁 54. 9~56. 3wt%，氧化鐵 0· 4~0· 5wt%，粒度為 0· 2-0. 5mm。
[0024] 制備方法為： a. 將特級鋁礬土、廣西白泥、紅柱石和藍晶石按比例混合； b. 向步驟a得到的混合物中加入木質素水溶液，得到混合原料； c. 將步驟b中的混合原料壓制成磚述； d. 將步驟c中的磚坯在高溫隧道窯中進行燒結，燒結溫度1400°C，燒結時間6小時，即 得所述的高鋁復合包襯磚。
[0025] 實施例3 一種高鋁復合包襯磚，它由以下重量份的原料組成：特級鋁礬土 ：40份；廣西白泥： 4份；紅柱石：16份；藍晶石：2. 4份；木質素：1. 6份。電熔莫來石的理化指標為：氧化 錯 87~92wt%，氧化娃 7~llwt%，氧化鐵 L 2-1. 4wt% ,氧化I丐 0· 11-0. 28 wt%，粒度 1-5_ 。廣西白泥的理化指標為：二氧化硅56~59 wt %，三氧化二鋁35~41 wt %，三氧化二鐵 0. 55~2. 3 wt %，氧化鉀+氧化鈉〈1. 4 wt %，粒度2-4mm。紅柱石的理化性能指標為：氧化 鋁52. 3~53. 6wt%，氧化鐵1.8~2. 2wt%，粒度為l-3mm。藍晶石的理化性能指標為：氧化 鋁 54. 9~56. 3wt%，氧化鐵 0· 4~0· 5wt%，粒度為 0· 2-0. 5mm。
[0026] 本發明還公開了一種高鋁復合包襯磚的制備方法，包括以下步驟： a. 將特級鋁礬土、廣西白泥、紅柱石和藍晶石按比例混合； b. 向步驟a得到的混合物中加入木質素水溶液，得到混合原料； c. 將步驟b中的混合原料壓制成磚述； d. 將步驟c中的磚坯在高溫隧道窯中進行燒結，燒結溫度1450°C，燒結時間5小時，即 得所述的高鋁復合包襯磚。
[0027] 表I : 1?錯復合包村磚的指標檢測：
【權利要求】
1. 一種高鋁復合包襯磚，其特征在于，它由以下重量份的原料組成：特級鋁礬土： 35~45份；廣西白泥：2~6份；紅柱石：12~20份；藍晶石：2~4份；木質素：1~2. 5份。
2. 根據權利要求1所述的一種高鋁復合包襯磚，其特征在于，它由以下重量份的原料 組成：特級鋁礬土 ：40份；廣西白泥：4份；紅柱石：16份；藍晶石：2. 4份；木質素：1. 6份。
3. 根據權利要求1所述的一種高鋁復合包襯磚，其特征在于，特級鋁礬土的理化指標 為：氧化鋁87~92wt%，氧化硅7~llwt%，氧化鐵1. 2-1. 4wt%，氧化鈣0? 11-0. 28 wt%，粒度 1~5mm 。
4. 根據權利要求1所述的一種高鋁復合包襯磚，其特征在于，廣西白泥的理化指標為： 二氧化硅56~59 wt %，三氧化二鋁35~41 wt %，三氧化二鐵0. 55~2. 3 wt %，氧化鉀+氧化 鈉〈1. 4 wt %，粒度 2_4mm。
5. 根據權利要求1所述的一種高鋁復合包襯磚，其特征在于，紅柱石的理化性能指標 為：氧化鋁52. 3~53. 6wt%，氧化鐵1. 8~2. 2wt%，粒度為1-3_。
6. 根據權利要求1所述的一種高鋁復合包襯磚，其特征在于，藍晶石的理化性能指標 為：氧化鋁 54.9~56.3wt%，氧化鐵 0.4~0.5wt%，粒度為 0.2-0.5mm。
7. 根據權利要求1~6任一項所述的一種高錯復合包襯磚的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： a. 將特級鋁礬土、廣西白泥、紅柱石和藍晶石按比例混合； b. 向步驟a得到的混合物中加入木質素水溶液，得到混合原料； c. 將步驟b中的混合原料壓制成磚述； d. 將步驟c中的磚坯在高溫隧道窯中進行燒結，燒結溫度1400-1500°C，燒結時間4-6 小時，即得所述的高鋁復合包襯磚。
【文檔編號】C04B35/66GK104446538SQ201410648169
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】宋政德 申請人:威遠縣德勝耐材有限公司