本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚。

背景技術(shù)：

干法熄焦?fàn)t(簡(jiǎn)稱干熄爐)，是干熄焦系統(tǒng)的一個(gè)重要裝置。干熄爐內(nèi)上部為預(yù)存室及環(huán)繞在預(yù)存室外并與預(yù)存室連通的環(huán)形風(fēng)道，下部為冷卻室，上部環(huán)形風(fēng)道和下部冷卻室之間通過中部的斜道區(qū)連通，斜道區(qū)作為承上啟下的結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件主要包括牛腿支柱，牛腿支柱是關(guān)鍵部位，干熄爐運(yùn)行1-2年后，由于斜道牛腿支柱長(zhǎng)期受高溫焦炭及焦粉的磨蝕，造成牛腿支柱破損或坍塌，而不得不停爐對(duì)牛腿支柱進(jìn)行年修，年修時(shí)間一般在30天左右。但隨著高爐的大型化，高爐對(duì)干熄焦炭的保供依賴性越來越大，每次停爐對(duì)高爐生產(chǎn)影響巨大，尤其是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，牛腿支柱壽命短的原因是其熱震穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)還不能滿足更長(zhǎng)或更安全運(yùn)行要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，磚的熱震穩(wěn)定性好且滿足磚的使用強(qiáng)度，斜道牛腿支柱使用壽命長(zhǎng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：紅柱石43～47％、電熔莫來石28～32％、高嶺土細(xì)粉5～5.5％、α-Al₂O₃微粉4.5～5％、高鋁礬土6.5～7％、板狀剛玉7.5～8％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃微粉高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm23～27％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：3～6％、+25μm顆含量≤2％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量≥99.7％且α-Al₂O₃的含量≥96.8％。

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分為：Al₂O₃≥43％。

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分為Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³。

在上述的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚中，可選的，所述偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.35-1.45g/cm³。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)的有益效果至少包括以下幾個(gè)方面：

(1)本發(fā)明所選的配料來源充足，配料價(jià)格便宜，生產(chǎn)成本大大降低；

(2)本發(fā)明的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚采用紅柱石、莫來石作為主配 料，可有效提高熱震穩(wěn)定性及耐壓強(qiáng)度；

(3)通過合理的配料、成型及燒成工藝，最優(yōu)配比燒成的耐火材料主要指標(biāo)達(dá)到了既定指標(biāo)。

具體實(shí)施方式

首先，需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本發(fā)明干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)等，然而所有的描述僅是用來進(jìn)行說明的，而不應(yīng)將其理解為對(duì)本發(fā)明形成任何限制。

下面就通過這個(gè)給出的實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚進(jìn)行示例性說明。

實(shí)施例1

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：

紅柱石46％、電熔莫來石29％、高嶺土細(xì)粉5％、α-Al₂O₃微粉5％、高鋁礬土7％、板狀剛玉8％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃材料高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在本實(shí)施例中，紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm26％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

紅柱石在加熱經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡(luò)，這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化，一經(jīng)轉(zhuǎn)化，則具有更高的耐火性能，耐火度可達(dá)1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱沖擊力強(qiáng)，抗渣性強(qiáng)，荷 重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高，并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

在本實(shí)施例中，電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm17％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：3％、+25μm顆含量2％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量為99.7％且α-Al₂O₃的含量為97.2％。

在本實(shí)施例中，高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥43％；，高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³；偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.35g/cm³。

實(shí)施例2

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：

紅柱石47％、電熔莫來石28％、高嶺土細(xì)粉5.5％、α-Al₂O₃微粉4.5％、高鋁礬土7％、板狀剛玉8％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃材料高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在本實(shí)施例中，紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm27％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

紅柱石在加熱經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡(luò)，這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化，一經(jīng)轉(zhuǎn)化，則具有更高的耐火性能，耐火度可達(dá)1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱沖擊力強(qiáng)，抗渣性強(qiáng)，荷重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高，并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

在本實(shí)施例中，電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：4％、+25μm顆含量0.5％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量為99.7％且α-Al₂O₃的含量為97.6％。

在本實(shí)施例中，高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥43％；高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³；偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.45g/cm³。

實(shí)施例3

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：

紅柱石45％、電熔莫來石31％、高嶺土細(xì)粉5％、α-Al₂O₃微粉5％、高鋁礬土6.5％、板狀剛玉7.5％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃材料高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在本實(shí)施例中，紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm25％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

紅柱石在加熱經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡(luò)，這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化，一經(jīng)轉(zhuǎn)化，則具有更高的耐火性能，耐火度可達(dá)1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱沖擊力強(qiáng)，抗渣性強(qiáng)，荷重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高，并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

在本實(shí)施例中，電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：3％、+25μm顆含量2％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量為99.8％且α-Al₂O₃的含量為97.8％。

在本實(shí)施例中，高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥43％；高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³；偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.40g/cm³。

實(shí)施例4

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：

紅柱石43％、電熔莫來石32％、高嶺土細(xì)粉5.5％、α-Al₂O₃微粉5％、高鋁礬土7％、板狀剛玉7.5％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃材料高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在本實(shí)施例中，紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm23％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

紅柱石在加熱經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡(luò)，這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化，一經(jīng)轉(zhuǎn)化，則具有更高的耐火性能，耐火度可達(dá)1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱沖擊力強(qiáng)，抗渣性強(qiáng)，荷重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高，并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

在本實(shí)施例中，電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：3％、+25μm顆含量2％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量為99.8％且α-Al₂O₃的含量97.2％。

在本實(shí)施例中，高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥43％；高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³；偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.35g/cm³。

實(shí)施例5

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：

紅柱石44％、電熔莫來石32％、高嶺土細(xì)粉5％、α-Al₂O₃微粉5％、高鋁礬土6.5％、板狀剛玉7.5％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增 強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃材料高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在本實(shí)施例中，紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm24％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

紅柱石在加熱經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡(luò)，這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化，一經(jīng)轉(zhuǎn)化，則具有更高的耐火性能，耐火度可達(dá)1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱沖擊力強(qiáng)，抗渣性強(qiáng)，荷重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高，并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

在本實(shí)施例中，電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：3％、+25μm顆含量2％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量99.9％且α-Al₂O₃的含量97％。

在本實(shí)施例中，高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥43％；高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³；偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.35-1.45g/cm³。

實(shí)施例6

一種干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，其組分按重量百分比為：

紅柱石46％、電熔莫來石29％、高嶺土細(xì)粉5.4％、α-Al₂O₃微粉5％、高鋁礬土7％、板狀剛玉7.6％，外加占總質(zhì)量3％的偏磷酸鋁復(fù)合液。紅柱石增強(qiáng)骨架強(qiáng)度作用，有效提高熱震性能；高純電熔莫來石具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，能吸收紅柱石轉(zhuǎn)化階段膨脹，提高熱震與抗折強(qiáng)度；板狀剛玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的組分，有效提高抗氧化性能；納米級(jí)α-Al₂O₃材料高溫液相組成，可以有效提高高溫液相燒結(jié)機(jī)理，促進(jìn)穩(wěn)定晶格生成。

在本實(shí)施例中，紅柱石的粒級(jí)分布為：2-5mm26％、200目13％、325目7％，其理化性能指標(biāo)為：

紅柱石在加熱經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡(luò)，這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化，一經(jīng)轉(zhuǎn)化，則具有更高的耐火性能，耐火度可達(dá)1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱沖擊力強(qiáng)，抗渣性強(qiáng)，荷重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高，并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

在本實(shí)施例中，電熔莫來石由電弧產(chǎn)生高溫熔化合成后制成，其粒級(jí)分布為：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，板狀剛玉的粒級(jí)為＞0.1mm，其理化性能指標(biāo)為：

在本實(shí)施例中，α-Al₂O₃微粉為納米級(jí)，其粒級(jí)分布為：中位粒徑D50/μm：3％、+25μm顆含量2％，α-Al₂O₃微粉的化學(xué)組分為：Al₂O₃的含量99.9％且α-Al₂O₃的含量97.6％。

在本實(shí)施例中，高嶺土塑性結(jié)合細(xì)粉的粒級(jí)為≤180目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥43％；高鋁礬土的粒級(jí)為≤240目，其化學(xué)組分Al₂O₃≥85％，體密≥3.3g/cm³；偏磷酸鋁復(fù)合液為Al(H₂PO₄)₃與H₃PO₄的混合溶液，其體密為1.42g/cm³。

由上述實(shí)施例1-6得到的干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚，熱震穩(wěn)定性及耐壓強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)，性能設(shè)計(jì)指標(biāo)如下表1所示。

表1干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚理化性能

以上僅以舉例方式來詳細(xì)闡明本發(fā)明干熄爐斜道牛腿支柱紅柱石磚這些個(gè)例僅供說明本發(fā)明的原理及其實(shí)施方式之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇并為本發(fā)明的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。