專利名稱：：零蠕變低鋁莫來石磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于耐火材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種零蠕變低鋁莫來石磚。
背景技術(shù)：
：工業(yè)窯爐節(jié)能最重要的措施就是采用蓄熱式換熱技術(shù)，這是21世紀(jì)節(jié)能和環(huán)保最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。在高溫窯爐中，熱損失的很大部分是排煙的熱量損失。當(dāng)煙氣溫度為900°C_13001:時，煙氣余熱占爐子總能耗的50%-70%。因此，積極采用先進(jìn)的煙氣余熱回收技術(shù)，在工業(yè)窯爐燃燒系統(tǒng)中安裝換熱器，將煙氣的余熱回收用于預(yù)熱助燃空氣是實現(xiàn)工業(yè)節(jié)能降耗的有效措施。最近英國HotWorkDevelopment公司與BritishGas研究院合作開發(fā)了一座使用新型鎂磚作為蓄熱體的結(jié)構(gòu)材料，由于鎂磚熱膨脹系數(shù)小，抗堿性腐蝕小，耐溫高，研制的蓄熱體使用壽命長，節(jié)能效果顯著。同時，由于換向裝置與控制技術(shù)的提高大大縮短了換向周期。所以新型的蓄熱室具有氣體預(yù)熱溫度高(約為爐溫的80%-90%)、排煙溫度低(20(TC以下)等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于高爐、平爐、大型鋼錠加熱爐和玻璃窯爐的余熱回收中。但是，所研制的鎂磚容重大，所用原料純凈，成本高；還必須在換熱器的外部加很厚的保溫層，因而換熱器所用材料多，成本高，體積龐大。申請人:2008年研制出節(jié)能型蓄熱式換熱器用輕質(zhì)鎂磚(專利申請公開號為CN201259318)，通過改變燒結(jié)機(jī)理，適當(dāng)提高燒成溫度，延長保溫時間，方鎂石再結(jié)晶提高了制品的各項性能，尤其是提高了荷重軟化溫度以及抗熱震穩(wěn)定性。添加鋯英石的合成鎂鋯砂制得鎂磚的結(jié)合相是高熔點的第二固相M2S和Zr02與CaO的固溶體，能提高制品的荷重軟化溫度以及抗熱震穩(wěn)定性，該項目技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。但是輕質(zhì)鎂磚蓄熱性雖然熱膨脹系數(shù)不高，但仍然達(dá)到一個中等偏下的數(shù)值，長期使用也存在膨脹開裂損壞的情況，同時由于輕質(zhì)鎂磚熱容量較小，用于蓄熱室墻體具有優(yōu)越性，而用于蓄熱格子體其優(yōu)點并不突出。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要針對普通硅鋁材料的耐火材料制品進(jìn)行進(jìn)一步研究開發(fā)，通過添加金屬硅粉、石英粉等原料，高溫下與礬土中氧化鋁反應(yīng)生成莫來石，同時殘余的金屬硅在使用過程中也會緩慢氧化，生成二氧化硅，體積增加，恰好抵消145(TC二次莫來石膨脹，高溫蠕變率為0。該產(chǎn)品經(jīng)行射線衍射分析證明，產(chǎn)品以莫來石和方石英為主晶相。莫來石晶體成針狀交錯，提高了制品的強(qiáng)度，具有低氣孔、低鐵，零蠕變的蓄熱室用145(TC零蠕變低鋁莫來石磚。本發(fā)明具體采用了如下技術(shù)方案—種零蠕變低鋁莫來石磚，其特征是，所述零蠕變低鋁莫來石磚是在145(TC下燒結(jié)而成，其顯氣孔率為12.6%，體積密度2.41g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度81.6Mpa，蠕變率為0;A1203含量46.82%、Si02含量48.36%、Fe203含量1.22%、K20含量0.51%、Na20含量30.15%;其由如下重量百分比的原料制成砜土5065%石英2030%金屬硅36%粘土510%硼酸鹽39%。所述砜土的化學(xué)成分是Si0233.3033.64%，A120360.860.95%，F(xiàn)e203l.41.9%，MgO0.10.4%，K200.050.15%，Na200.02%，余量為雜質(zhì)。所述石英中Si(^含量大于94.5%。所述硼酸鹽是硼酸鈉、硼酸鉀、硼酸鋁、硼酸鎂、硼酸鈣中的一種或者多種任意混合使用。所述零蠕變低鋁莫來石磚的制法包括如下步驟1)原料混合、粉碎、困料；2)成型所述成型是壓力注漿成型或等靜壓成型3)干燥、燒結(jié)所述燒結(jié)包括在高溫145(TC下保溫1.52.5小時；4)冷加工、包裝。本發(fā)明中采用的原料均為市售商品，本
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)普通人員很容易在市場上獲得。蓄熱室耐火材料由格子體、墻及碹組成，國內(nèi)仍采用堿性耐火材料作為格子體磚，墻及碹磚一般由同類堿性材料或高鋁磚為主。傳統(tǒng)型的高鋁磚通常解決不了135(TC時的二次莫來石膨脹的弊端，很容易造成窯爐在烤窯或使用時的意外坍塌事故。高溫下的蠕變一直是耐火材料行業(yè)的難題，法國西普在中低溫耐火材料是世界知名企業(yè)，其在中高溫的蠕變率也在O.12%以上，本發(fā)明采用添加金屬硅粉等原料，合理控制成型和燒成，解決了蠕變問題。圖1是本發(fā)明零蠕變低鋁莫來石磚的燒成溫度曲線。具體實施例方式—、基礎(chǔ)配方表1配方表(單位重量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>二、制法1)細(xì)磨、混合、成型將細(xì)粉原料按照實施例1-3配方稱量后，在球磨機(jī)內(nèi)研磨，混合均勻后采用壓力注漿成型。2)干燥采用的烘干窯爐，適合坯體低溫干燥的要求，經(jīng)過48小時干燥，即能滿足下一步生產(chǎn)工藝的要求。3)燒結(jié)把成型干燥后的坯體裝爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400、1450、150(TC，進(jìn)行測試。樣塊中心部位未燒透，反應(yīng)不完全，說明燒結(jié)溫度不夠。經(jīng)過分析對比，在保溫時間相同時，145(TC是比較適宜的燒結(jié)溫度。145(TC時的燒成曲線如圖l所示。4)冷加工、包裝。三、蠕變性能正交試驗以礬土、石英、金屬硅為變化因素設(shè)計了采用正交試驗法L9(34)進(jìn)行試驗。L表示正交表，9是正交表的行數(shù)，表示需要做的試驗次數(shù)。3是正交表的列數(shù)，表示最多可以安排的因素的個數(shù)。3是因素水平數(shù)，表示此表可以安排三水平的試驗。燒結(jié)溫度為1450°C，高溫保溫2小時，實驗結(jié)果如表2所示表2:蠕變性能正交試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種零蠕變低鋁莫來石磚，其特征是，所述零蠕變低鋁莫來石磚是在1450℃下燒結(jié)而成，其顯氣孔率為12.6％，體積密度2.41g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度81.6Mpa，蠕變率為0；Al2O3含量46.82％、SiO2含量48.36％、Fe2O3含量1.22％、K2O含量0.51％、Na2O含量0.15％；其由如下重量百分比的原料制成礬土50~65％石英20~30％金屬硅3~6％粘土5~10％硼酸鹽3~9％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零蠕變低鋁莫來石磚，其特征是，所述礬土的化學(xué)成分是Si0233.3033.64%，A120360.860.95%，F(xiàn)e2031.41.9%，Mg00.10.4%，K200.050.15%，Na200.02%，余量為雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零蠕變低鋁莫來石磚，其特征是，所述石英中Si02含量大于94.5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零蠕變低鋁莫來石磚，其特征是，所述硼酸鹽是硼酸鈉、硼酸鉀、硼酸鋁、硼酸鎂、硼酸鈣中的一種或者多種任意混合使用。5.權(quán)利要求l的零蠕變低鋁莫來石磚的制法，其特征是，所述零蠕變低鋁莫來石磚的制法包括如下步驟1)原料混合、粉碎、困料；2)成型；3)干燥、燒結(jié)所述燒結(jié)包括在高溫145(TC下保溫1.52.5小時；4)冷加工、包裝。砜土石英金屬硅粘土硼酸鹽5065%2030%全文摘要一種零蠕變低鋁莫來石磚，屬于耐火材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，其特征是，所述零蠕變低鋁莫來石磚是在1450℃下燒結(jié)而成，其顯氣孔率為12.6％，體積密度2.41g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度81.6MPa，蠕變率為0；Al2O3含量46.82％、SiO2含量48.36％、Fe2O3含量1.22％、K2O含量0.51％、Na2O含量0.15％；其由如下重量百分比的原料制成礬土50~65％，石英20~30％，金屬硅3~6％，粘土5~10％，硼酸鹽3~9％。本發(fā)明采用添加金屬硅粉等原料，合理控制成型和燒成，解決了蠕變問題。文檔編號C04B35/185GK101774819SQ201010113238公開日2010年7月14日申請日期2010年2月24日優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日發(fā)明者王立朝申請人:淄博嘉環(huán)耐火材料有限公司