碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及燒結(jié)球團機械豎爐用的爐體襯磚，具體是一種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法。其步驟包括：配料、混料、機壓成型、高溫?zé)?，主料包括：粒?mm-3mm的廢高壓電瓷或高鋁礬土熟料、粒徑小于1mm的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料、粒徑≥300目的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料、SiC顆粒和SiC細粉、粒徑≥300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉，以磷酸鹽為結(jié)合劑，以三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉為反絮凝劑，以草酸或檸檬酸為緩凝劑，加入抗氧化劑金屬硅粉。本發(fā)明制備的爐體襯磚在1100℃-1400℃使用溫度區(qū)間，耐壓強度大于60Mpa，顯氣孔率小于15％，耐磨值小于5cm3，水冷法測試熱震穩(wěn)定性大于20次。
【專利說明】碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燒結(jié)球團機械豎爐用的爐體襯磚，具體是一種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，冶煉高爐所用原料球團全部用機械豎爐生產(chǎn)?，F(xiàn)有機械豎爐中，爐體襯磚為粘土結(jié)合磚，爐體襯磚特別是爐身下部襯磚因部位呈漏斗型，生產(chǎn)中其斜坡部位襯磚對冷卻后排料下行的熟球形成阻力，磨損相當嚴重。又因此部位是爐身最底層，對爐身整體襯磚起到承托作用，對其進行更換必須要拆除其上部的所有襯磚。爐體襯磚使用壽命視耐材的耐磨程度而定，更有甚者其使用壽命只有一年左右。爐體襯磚的使用壽命不僅對噸球成本有直接影響，還嚴重影響了豎爐正常向高爐生產(chǎn)供料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有粘土結(jié)合爐體襯磚使用壽命短的問題，而提供一種能夠提高爐體襯磚的力學(xué)性能、抗氧化性、耐磨性、耐酸堿性和抗熱震穩(wěn)定性，延長豎爐使用壽命的碳化娃質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
一種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法，按下述步驟進行:
a.配料:
按重量份數(shù)計，主料配比如下:
粒徑的廢高壓電瓷或高招帆土熟料30-40份；粒徑小于Imm的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料10-20份；粒徑≥300目的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料5-15份；粒徑小于Imm的SiC 3-8份；粒徑≥300目的SiC 10-15份；粒徑5Mm的SiC 5-10份；粒徑≥300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉10-20份；
結(jié)合助燒劑:磷酸 或磷酸鹽溶液，總加入量占上述主料總重的5-7% ；
緩凝劑:檸檬酸或草酸，占上述主料總重的0.02-0.06% ；
抗氧化劑:粒徑≥ 300目金屬娃粉，占上述主料總重的1-2% ；
耐熱鋼纖維:占上述主料總重的0-2% ；
b.混料:
按配方量，將廢高壓電瓷或高鋁礬土熟料、不同粒度的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料、粘土細粉、金屬硅粉、SiC顆粒、SiC細粉、耐熱鋼纖維在混料機中混合均勻，然后加入檸檬酸或草酸、磷酸或磷酸鹽溶液，混合后攪拌至濕度均勻，進行不少于2小時的濕法困料化學(xué)反應(yīng)；
c.機壓成型、高溫?zé)?
完成困料反應(yīng)后的混合料，達到半干狀態(tài)后裝入相應(yīng)的磚型模具，用壓力機壓制成型，成型坯干燥5天以上入窯，按普通耐火磚的燒制方式燒成，燒成溫度1200-1300°C。[0005]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，具有以下特點:
在氧化條件下，磷酸或磷酸鹽助燒使SiC與其它成分在中高溫形成共熔液相并產(chǎn)生揮發(fā)氣體，可使燒成制品在高溫下形成微膨脹，增強荷軟，避免因其他各種原因引起的收縮和變形，材料表面形成一層陶瓷釉面，封閉材料表面氣孔，阻止材料內(nèi)部SiC的氧化分解，同時防止堿性氣體和硫氧化物對耐火材料的侵蝕。由于制品在高溫處理后基質(zhì)部分生成大量低溫共熔液相和表層陶瓷釉面，加強了燒成制品的致密性和耐磨強度；抑制了碳化硅的氧化分解，改變了碳化硅不宜中溫使用的歷史；且陶瓷釉面的存在可避免球團焙燒時產(chǎn)生的液相引起的粘爐掛壁。耐熱鋼纖維的加入可以提高抗壓強度。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚在1100°C -1400°c使用溫度區(qū)間耐壓強度大于70Mpa，顯氣孔率小于14%，耐磨值小于4cm3，水冷法測試熱震穩(wěn)定性大于20次以上。
【具體實施方式】
[0007]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，目的僅在于更好的理解本
【發(fā)明內(nèi)容】
。因此，所舉之例并非限制本發(fā)明的保護范圍。
[0008]實施例1:一種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法，按下述步驟進行:
a.配料:
按重量份數(shù)計，主料配比如下:
粒徑的廢高壓電瓷30份；粒徑小于Imm的電熔棕剛玉20份；粒徑≥300目的高鋁礬土熟料5份；粒徑小于Imm的SiC 8份；粒徑≥300目的SiC 12份；粒徑5Mm的SiC 10份；粒徑> 300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉15份；共計100份。
[0009]結(jié)合助燒劑:磷酸鹽溶液，總加入量占上述主料總重的5% ；
緩凝劑:檸檬酸，占上述主料總重的0.02% ；
抗氧化劑:粒徑≥300目金屬硅粉，占上述主料總重的2% ；
b.混料:
按配方量，將廢高壓電瓷、電熔棕剛玉、高鋁礬土熟料、粘土細粉、金屬硅粉、SiC在混料機中混合均勻，然后加入檸檬酸、磷酸鹽溶液，混合后攪拌至濕度均勻，進行不少于2小時的濕法困料化學(xué)反應(yīng)；
c.機壓成型、高溫?zé)?
完成困料反應(yīng)后的混合料，達到半干狀態(tài)后裝入相應(yīng)的磚型模具，用壓力機壓制成型，成型坯干燥5天以上入窯，按普通耐火磚的燒制方式燒成，燒成溫度1250°C。
[0010]實施例2:—種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法，按下述步驟進行:
a.配料:
按重量份數(shù)計，主料配比如下:
粒徑的廢高壓電瓷40份；粒徑小于Imm的電熔棕剛玉10份；粒徑≥300目的高鋁礬土熟料7份；粒徑小于Imm的SiC 3份；粒徑≥300目的SiC 15份；粒徑5Mm的SiC 5份；粒徑> 300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉20份；共計100份。
[0011]結(jié)合助燒劑:磷酸鹽溶液，總加入量占上述主料總重的7% ；
緩凝劑:檸檬酸，占上述主料總重的0.06% ；抗氧化劑:粒徑> 300目金屬硅粉，占上述主料總重的1% ；
耐熱鋼纖維:占上述主料總重的1% ；
b.混料:
按配方量，將廢高壓電瓷、電熔棕剛玉、高鋁礬土熟料、粘土細粉、金屬硅粉、SiC、耐熱鋼纖維在混料機中混合均勻，然后加入檸檬酸、磷酸鹽溶液，混合后攪拌至濕度均勻，進行不少于2小時的濕法困料化學(xué)反應(yīng)；
c.機壓成型、高溫?zé)?
完成困料反應(yīng)后的混合料，達到半干狀態(tài)后裝入相應(yīng)的磚型模具，用壓力機壓制成型，成型坯干燥5天以上入窯，按普通耐火磚的燒制方式燒成，燒成溫度1250°C。
[0012]實施例3:—種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法，按下述步驟進行:
a.配料:
按重量份數(shù)計，主料配比如下:
粒徑的高招帆土熟料35份；粒徑小于Imm的電熔棕剛玉15份；粒徑≥300目的高鋁礬土熟料10份；粒徑小于Imm的SiC 5份；粒徑≥300目的SiC 12份；粒徑5Mm的SiC 8份；粒徑> 300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉15份；共計100份。
[0013]結(jié)合助燒劑:42.5%磷酸溶液，總加入量占上述主料總重的8% ；
緩凝劑:草酸，占上述主料總重的0.04% ；
抗氧化劑:粒徑≥200目金屬硅粉，占上述主料總重的1.5% ；
耐熱鋼纖維:占上述主料總重的1% ；
b.混料:
按配方量，將不同粒度的廢高壓電瓷、電熔棕剛玉、高鋁礬土熟料、SiC、粘土細粉、金屬硅粉、耐熱鋼纖維在混料機中混合均勻，然后加入草酸、磷酸溶液，混合后攪拌至濕度均勻，進行不少于2小時的濕法困料化學(xué)反應(yīng)；
c.機壓成型、高溫?zé)?
完成困料反應(yīng)后的混合料，達到半干狀態(tài)后裝入相應(yīng)的磚型模具，用壓力機壓制成型，成型坯干燥5天以上入窯，按普通耐火磚的燒制方式燒成，燒成溫度1300°C。
[0014]實施例4:一種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法，按下述步驟進行:
a.配料:
按重量份數(shù)計，主料配比如下:
粒徑的高招帆土熟料40份；粒徑小于Imm的高招帆土熟料15份；粒徑≥300目的高鋁礬土熟料5份；粒徑小于Imm的SiC 5份；粒徑≥300目的SiC 10份；粒徑5Mm的SiC 5份；粒徑> 300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉20份；共計100份。
[0015]結(jié)合助燒劑:磷酸鹽溶液，總加入量占上述主料總重的5% ；
緩凝劑:檸檬酸，占上述主料總重的0.05% ；
抗氧化劑:粒徑≥200目金屬硅粉，占上述主料總重的1.5% ；
耐熱鋼纖維:占上述主料總重的2% ；
b.混料:
按配方量，將不同粒度的高鋁礬土熟料、粘土細粉、金屬硅粉、SiC顆粒、SiC細粉、耐熱鋼纖維在混料機中混合均勻，然后加入檸檬酸、磷酸鹽溶液，混合后攪拌至濕度均勻，進行不少于2小時的濕法困料化學(xué)反應(yīng)；
c.機壓成型、高溫?zé)?
完成困料反應(yīng)后的混合料，達到 半干狀態(tài)后裝入相應(yīng)的磚型模具，用壓力機壓制成型，成型坯干燥5天以上入窯，按普通耐火磚的燒制方式燒成，燒成溫度1300°C。
【權(quán)利要求】
1.一種碳化硅質(zhì)耐磨耐火爐體襯磚的制備方法，其特征在于，按下述步驟進行: a.配料: 按重量份數(shù)計，主料配比如下: 粒徑的廢高壓電瓷或高招帆土熟料30-40份；粒徑小于Imm的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料10-20份；粒徑>300目的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料5-15份；粒徑小于Imm的SiC 3-8份；粒徑≥300目的SiC 10-15份；粒徑5Mm的SiC 5-10份；粒徑≥300目優(yōu)質(zhì)粘土細粉10-20份； 結(jié)合助燒劑:磷酸或磷酸鹽溶液，總加入量占上述主料總重的5-7% ； 緩凝劑:檸檬酸或草酸，占上述主料總重的0.02-0.06% ； 抗氧化劑:粒徑> 300目金屬娃粉，占上述主料總重的1-2% ； 耐熱鋼纖維:占上述主料總重的0-2% ； b.混料: 按配方量，將廢高壓電瓷或高鋁礬土熟料、不同粒度的電熔棕剛玉或高鋁礬土熟料、粘土細粉、金屬硅粉、SiC顆粒、SiC細粉、耐熱鋼纖維在混料機中混合均勻，然后加入檸檬酸或草酸、磷酸或磷酸鹽溶液，混合后攪拌至濕度均勻，進行不少于2小時的濕法困料化學(xué)反應(yīng)； c.機壓成型、高溫?zé)? 完成困料反應(yīng)后的混合料，達到半干狀態(tài)后裝入相應(yīng)的磚型模具，用壓力機壓制成型，成型坯干燥5天以上入窯，按普通耐火磚的燒制方式燒成，燒成溫度1200-1300°C。
【文檔編號】C04B35/66GK103771891SQ201410071210
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月1日
【發(fā)明者】劉宗合, 劉印彪, 陸云龍 申請人:唐山市騰翔耐磨耐火材料有限公司