本發(fā)明涉及一種熱風(fēng)爐用耐火磚及其制備方法，屬于耐火材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：耐火磚是用耐火黏土或其他耐火原料燒制成的具有一定形狀和尺寸的耐火材料，能耐1580℃-1770℃的高溫。按制備工藝方法來劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚(熔鑄磚)、耐火隔熱磚；按形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)型磚、普通磚、特異型磚等。耐火磚可用作建筑窯爐和各種熱工設(shè)備的高溫建筑材料和結(jié)構(gòu)材料，并在高溫下能經(jīng)受各種物理化學(xué)變化和機(jī)械作用。熱風(fēng)爐是高爐煉鐵生產(chǎn)中的主要設(shè)施之一。隨著高爐大型化,原燃料質(zhì)量的改善,噴吹技術(shù)的發(fā)展,高爐操作水平的提高,需求的風(fēng)溫更高,對熱風(fēng)爐的總要求是:實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫和長壽。為此在設(shè)計(jì)中必須選擇合理的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式和砌筑熱風(fēng)爐的耐火磚。熱風(fēng)爐對耐火磚的總要求是:蠕變率小,高溫強(qiáng)度好,具有良好的抗熱震性。近年來，國內(nèi)耐火磚生產(chǎn)工藝發(fā)展迅速，市場上出現(xiàn)了種類繁多、性能各異的耐火磚。中國專利號為：200710062457.5的發(fā)明專利公開了一種硅質(zhì)隔熱耐火磚，本發(fā)明耐火磚由硅石細(xì)粉81-85％，珍珠巖15-19％，外加占上述主原料總重的下列輔料：鐵鱗粉0.45-0.55％，水泥0.9-1.1％，石灰乳6.5-7.5％，紙漿1.95-2.2％組成，制備工藝為：將硅石細(xì)粉、珍珠巖按比例加入濕碾內(nèi)，然后加入鐵鱗粉、水泥干碾1-2分鐘后，加入占主原料總重的1.8-2.2％的水，然后加入石灰乳，碾壓10-15分鐘，最后加入紙漿，碾壓10-15分鐘，出碾，成型制坯。采用上述原料和工藝制得的耐火磚雖然解決了現(xiàn)有粘土質(zhì)隔熱耐火磚存在荷重變形溫度低、高溫下易收縮、導(dǎo)熱率較大、保溫效果不好等缺陷，但是其耐火性、抗蠕變性、機(jī)械強(qiáng)度和抗熱震性與國外耐火磚相比較，仍存在較大的差距，無法滿足出口市場的需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗蠕變性好、強(qiáng)度高、抗熱震性好的熱風(fēng)爐用耐火磚及其制備方法。為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種熱風(fēng)爐用耐火磚，由以下重量份的原料制成：河沙23-34、黑水泥50-60、輝綠巖25-35、電廠爐渣28-41、鈦酸鈣納米纖維19-33、聚乙烯亞胺13-19、硅藻土25-40、鹵水鎂砂20-30、大理石廢渣16-29、羥丙基甲基纖維素8-14、石英砂尾礦16-28、聚馬來酸酐5-10、電熔氧化鋯15-20。一種熱風(fēng)爐用耐火磚的制備方法，由下列步驟組成：(1)將電廠爐渣、硅藻土、石英砂尾礦混合均勻，粉碎，過60-80目篩，830-890℃煅燒1-3h，冷卻至室溫，400-500r/min干法球磨30-40min，然后按照固液比1：3-6將球磨后的粉末加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的硫酸溶液中，水浴加熱至70-80℃，保溫浸泡1-1.5h，靜置冷卻后過濾，濾渣用水洗滌至中性，按照固液比1：4-7將洗滌后的濾渣加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氫氧化鈉溶液中，加熱至65-75℃，保溫浸泡1-2h，靜置冷卻后過濾，濾液通入二氧化碳?xì)怏w至pH為7-9時(shí)，關(guān)閉二氧化碳，靜置陳化3-5h，過濾，濾渣洗滌干凈，烘干，690-730℃溫煅燒1-2h，冷卻至室溫，待用；(2)按照質(zhì)量比1:4-5將步驟(1)制得的原料與固含量為20％的鋁溶膠混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，再加入相?dāng)于漿料質(zhì)量10-15％的聚乙烯醇和8-12％的六偏磷酸鈉，600-700r/min干法球磨10-15min，然后在真空度為3-4Pa、溫度為-50～-80℃的條件下冷凍干燥24-48h，再在空氣氣氛下以4-8℃/min的速率升溫至640-680℃，保溫4-5h，再以2-5℃/min的速率升溫至950-1000℃，保溫3-4h，再以3-6℃/min的速率降溫至410-460℃，保溫5-6h，再以8-10℃/min的速率升溫至1380-1420℃，保溫2-3h，冷卻至室溫，得到耐火料；(3)將河沙、輝綠巖、鹵水鎂砂、大理石廢渣混合均勻，粉碎，過40-60目篩后與步驟(2)制得的耐火料進(jìn)行干混，混合4-7min，然后加入適量的水，并加入余下原料進(jìn)行濕混，混合3-5min；(4)將步驟(3)制得的混合料加入成型模具中壓制成型，成型壓力為20-25MPa，脫模后進(jìn)行曬水養(yǎng)護(hù)，10-15h養(yǎng)護(hù)一次，養(yǎng)護(hù)15-20天，然后自然環(huán)養(yǎng)護(hù)即可。本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明通過從電廠爐渣、石英砂尾礦等原料中提取二氧化硅，然后配合鋁溶膠進(jìn)行冷凍干燥和高溫煅燒，可以得到以莫來石為主要成分的耐火料，該耐火料加入到磚中，可以大大提高耐火磚的耐火性，使得耐火磚在高溫下仍能保持優(yōu)異的綜合性能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了花崗偉晶巖尾礦、石棉尾礦、黃磷爐渣、水晶石廢料、鍋爐灰等固體廢渣的再資源化利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；(2)本發(fā)明采用輝綠巖、鈦酸鈣納米纖維、鹵水鎂砂、大理石廢渣、電熔氧化鋯等原料制成的耐火具有較高的荷重軟化溫度和機(jī)械強(qiáng)度，高溫結(jié)構(gòu)性能好，熱震穩(wěn)定性能好，抗侵蝕性能強(qiáng)，抗剝落、耐酸堿侵蝕、抗蠕變性好等優(yōu)良性能，完全滿足熱風(fēng)爐的性能要求。具體實(shí)施方式一種熱風(fēng)爐用耐火磚，由以下重量(kg)的原料制成：河沙29、黑水泥55、輝綠巖30、電廠爐渣34、鈦酸鈣納米纖維26、聚乙烯亞胺16、硅藻土32、鹵水鎂砂25、大理石廢渣23、羥丙基甲基纖維素11、石英砂尾礦22、聚馬來酸酐8、電熔氧化鋯17。一種熱風(fēng)爐用耐火磚的制備方法，由下列步驟組成：(1)將電廠爐渣、硅藻土、石英砂尾礦混合均勻，粉碎，過70目篩，870℃煅燒2h，冷卻至室溫，450r/min干法球磨35min，然后按照固液比1：4將球磨后的粉末加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的硫酸溶液中，水浴加熱至75℃，保溫浸泡1.5h，靜置冷卻后過濾，濾渣用水洗滌至中性，按照固液比1：6將洗滌后的濾渣加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氫氧化鈉溶液中，加熱至70℃，保溫浸泡1-2h，靜置冷卻后過濾，濾液通入二氧化碳?xì)怏w至pH為8時(shí)，關(guān)閉二氧化碳，靜置陳化4h，過濾，濾渣洗滌干凈，烘干，710℃溫煅燒1.5h，冷卻至室溫，待用；(2)按照質(zhì)量比1:4將步驟(1)制得的原料與固含量為20％的鋁溶膠混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍偌尤胂喈?dāng)于漿料質(zhì)量12％的聚乙烯醇和10％的六偏磷酸鈉，650r/min干法球磨12min，然后在真空度為3Pa、溫度為-60℃的條件下冷凍干燥36h，再在空氣氣氛下以6℃/min的速率升溫至660℃，保溫4h，再以3℃/min的速率升溫至980℃，保溫3h，再以4℃/min的速率降溫至430℃，保溫5h，再以9℃/min的速率升溫至1390℃，保溫3h，冷卻至室溫，得到耐火料；(3)將河沙、輝綠巖、鹵水鎂砂、大理石廢渣混合均勻，粉碎，過50目篩后與步驟(2)制得的耐火料進(jìn)行干混，混合6min，然后加入適量的水，并加入余下原料進(jìn)行濕混，混合4min；(4)將步驟(3)制得的混合料加入成型模具中壓制成型，成型壓力為23MPa，脫模后進(jìn)行曬水養(yǎng)護(hù)，12h養(yǎng)護(hù)一次，養(yǎng)護(hù)18天，然后自然環(huán)養(yǎng)護(hù)即可。上述實(shí)施例制得的耐火磚的的性能檢測結(jié)果與國外耐火磚性能參數(shù)相比較如下表所示：國外耐火磚上述實(shí)施例生產(chǎn)的耐火磚耐火度，℃17801815耐壓強(qiáng)度，MPa88109抗折強(qiáng)度，MPa1523荷重軟化溫度T0.6，℃16801720熱震穩(wěn)定性，1100℃，水冷，(次)4561蠕變率，％0.60.3當(dāng)前第1頁1 2 3