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(fā)明涉及砌筑工業(yè)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(yè)，隨著鋼鐵產量的提升，活性石灰的用量越來越大?，F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(fā)明內容
本發(fā)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(fā)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(guī)格及重量份分別是鋁礬土熟料——規(guī)格0.1-1mm——重量份10-20份；錯英砂-規(guī)格1. l~3mm-重量份10-25份；錯英砂-規(guī)格3.1-5mm-重量份10-15份；漂珠——重量份4-6. 5份；白剛玉-規(guī)格0. 043mm-重量份5_8份；碳化硅——規(guī)格0. 075mm——重量份3_5份； 莫來石-規(guī)格0. 088mm-重量份8-10份；石英砂-規(guī)格l_3mm-重量份4-6. 5份。本發(fā)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(xù)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(fā)明人的反復摸索和實驗發(fā)現，所述原料配方、規(guī)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(wěn)定性。本發(fā)明中所述礬土熟料即工業(yè)常用礬土煅燒后粉碎獲得的不同規(guī)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(fā)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(yè)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(wěn)定性好，有良好的化學穩(wěn)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(yōu)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(yōu)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(yè)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?jié)B、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(huán)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(fā)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(fā)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(yōu)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(fā)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(fā)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(yōu)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(guī)格及重量份分別是招帆土熟料-規(guī)格0.1-1mm-重量份10-20份；錯英砂-規(guī)格1. l~3mm-重量份10-25份；錯英砂-規(guī)格3.1-5mm-重量份10-15份；漂珠——重量份4-6. 5份；白剛玉-規(guī)格0. 043mm-重量份5_8份； 碳化硅——規(guī)格0. 075mm——重量份3-5份；莫來石-規(guī)格0. 088mm-重量份8_10份；石英砂-規(guī)格l_3mm-重量份4-6. 5份。本發(fā)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(xù)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(fā)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(fā)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(guī)格及重量份分別是招帆土熟料-規(guī)格O.1-1mm-重量份10-20份；錯英砂-規(guī)格1. l_3mm-重量份10-25份；錯英砂-規(guī)格3.1-5mm-重量份10-15份；漂珠——重量份4-6. 5份；白剛玉——規(guī)格O. 043mm——重量份5_8份；碳化硅——規(guī)格O. 075mm——重量份3_5份；莫來石-規(guī)格O. 088mm-重量份8_10份；石英砂-規(guī)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(xù)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(xù)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(yōu)先權日2012年11月13日
發(fā)明者鄭松建, 楊宏偉 申請人:登封市宏發(fā)煤礦機械廠