專利名稱：焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒嘴磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不燒復(fù)合耐火材料，廣泛用作側(cè)噴式焦?fàn)t控制燃燒的燒咀磚。
在側(cè)噴式焦?fàn)t中，用于調(diào)節(jié)燃燒煤氣量的燒咀磚，以往是使用粘土質(zhì)或紅柱石質(zhì)燒成制品。如安徽省淮南化肥廠的側(cè)噴式焦?fàn)t使用的是粘土質(zhì)燒成燒咀磚，河北省邢臺(tái)市旭陽(yáng)焦化有限公司和山東省泰安煤氣廠的側(cè)噴式焦?fàn)t使用的是紅柱石質(zhì)燒成燒咀磚。
實(shí)踐證明，這些燒成燒咀磚的耐急冷急熱性能較差，在使用過(guò)程中和更換過(guò)程中燒咀磚都要受到急劇的溫度變化；在熱應(yīng)力的作用下，這些燒咀磚容易自行碎裂，因此造成焦?fàn)t火道煤氣量失控，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更換，就會(huì)發(fā)生高溫事故，影響焦?fàn)t的正常運(yùn)行。另外，由于燒咀磚碎裂后，更換時(shí)不易取出來(lái)，這樣會(huì)帶來(lái)很大的不方便，工作環(huán)境不好，勞動(dòng)強(qiáng)度大。為防止燒咀磚入爐時(shí)發(fā)生炸裂，必進(jìn)行預(yù)熱，也會(huì)給操作帶來(lái)很大的困難和麻煩。
鑒于存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是研制一種焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，不僅可以節(jié)省能源，大大降低生產(chǎn)成本，而且可以使燒咀磚的熱穩(wěn)定性優(yōu)良。在使用和更換過(guò)程中，不用預(yù)熱，也不易碎裂，體積穩(wěn)定，更換方便，改善了工作環(huán)境，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了焦?fàn)t的正常運(yùn)行，還可延長(zhǎng)焦?fàn)t壽命。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采取了如下技術(shù)措施研制一種焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，它的實(shí)體部分是由圓柱和圓錐體兩個(gè)部分組成，中間帶有圓錐形通氣孔，其特征在于它是由下列物質(zhì)組成(重量百分?jǐn)?shù))含Al2O3為50-75％的高鋁質(zhì)耐火原料 60-85％，含ZrO2為60-90％的鋯質(zhì)耐火原料 0-25％，含SiO2為55-75％的硅質(zhì)耐火原料 5-15％，酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑(外加) 5-20％，有機(jī)弱酸或有機(jī)弱酸鹽類添加劑(外加) 0.5-2％，
所研制的這種焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚的制造方法，包括配制、配料、混煉、成型、熱處理工藝過(guò)程，其特征在于1)配料時(shí)，加料的先后順序是粒度為0.2-0.076mm的高鋁質(zhì)和鋯質(zhì)耐火顆粒料、酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑和有機(jī)弱酸或有機(jī)弱酸鹽類添加劑、粒度為＜0.076mm的高鋁質(zhì)、鋯質(zhì)和硅質(zhì)耐火材料，2)配好的料，混煉后于180-200MPa壓力下成型，3)成型后的磚坯在240-550℃溫度下進(jìn)行熱處理后即為成品。
按上述配方、配比、制造方法制成的焦?fàn)t用復(fù)合不燒燒咀磚，其熱穩(wěn)定性優(yōu)良，在焦?fàn)t中使用和更換過(guò)程中，不用預(yù)熱，也不會(huì)碎裂，保證了焦?fàn)t的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)了焦?fàn)t的使用壽命，同時(shí)也改善了工作環(huán)境和減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，它的實(shí)體部分是由圓柱和圓錐體兩個(gè)部分組成的一個(gè)整體，中間帶有圓錐形通氣孔，此圓錐孔是圓錐體的倒圓錐。本發(fā)明的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚的配料和配比如下(以下皆為重量百分?jǐn)?shù))含Al2O350-75％的高鋁質(zhì)耐火原料 60-85％，含ZrO2為60-90％的鋯質(zhì)耐火原料 0-25％，含SiO2為55-75％的硅質(zhì)耐火原料 5-15％，酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑(外加) 5-20％，有機(jī)弱酸或有機(jī)弱酸鹽類添加劑(外加) 0.5-2％，配方中的添加劑起緩蝕作用，可以減慢料中金屬離子與結(jié)合劑之間的反應(yīng)速度，提高泥料的成型性能，最終提高燒咀磚的強(qiáng)度等性能。
其中含Al2O3為50-75％的高鋁質(zhì)耐火原料以采用硅線石或紅柱石或礬土熟料為佳，含ZrO2為60-90％的鋯質(zhì)耐火原料以采用鋯英石砂為佳，它們的粒度采用兩種，一種是0.2-0.076mm的顆粒料，一種是＜0.076mm的細(xì)粉料。含SiO2為55-75％的硅質(zhì)耐火原料以采用膨潤(rùn)土或軟質(zhì)粘土為佳，它的粒度完全采用＜0.076mm的細(xì)粉料。結(jié)合劑以采用酸式磷酸鋁鉻溶液為佳，添加劑以采用草酸為佳。
配料時(shí)，各種物質(zhì)的加料先后順序?yàn)榱６葹?.2-0.076mm的高鋁質(zhì)和鋯質(zhì)耐火顆粒料，酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑和有機(jī)弱酸或者有機(jī)弱酸鹽類添加劑，粒度為＜0.076mm的高鋁質(zhì)、鋯質(zhì)和硅質(zhì)耐火細(xì)粉料。這種加料順序可以使混合泥料混練均勻，成型性能良好，磚坯在成型時(shí)不易發(fā)生層裂，可大大提高制品的成品率。配好的混合泥料，其粒度配比為0.2-0.076mm者＜0.076mm者＝1∶0.5-0.7。此混合泥料必在180-200Mpa壓力下成型，磚坯在240-550℃的溫度下進(jìn)行熱處理。只有在此適宜的粒度配比、成型壓力和熱處理溫度下，才能保證制得熱穩(wěn)定性好、體積密度和強(qiáng)度均高的制品，其性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。
這種不燒燒嘴磚，只是在240-550℃較低溫度下進(jìn)行一下熱處理即可，不用燒成，這樣可以大大節(jié)省能源又可獲得良好的使用性能。同時(shí)又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝過(guò)程。此不燒燒嘴磚，在側(cè)噴式焦?fàn)t中的1000-1350℃操作溫度下使用效果最佳，因?yàn)樵诖藴囟认?，燒嘴磚可以形成最佳的微觀結(jié)合方式，使其耐急冷急熱性能最好。
實(shí)施例在試驗(yàn)室條件下試生產(chǎn)了本發(fā)明的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒嘴磚(以下皆為重量百分比數(shù))配制了含Al2O3為55％的硅線石、含ZrO2為65％的鋯英石砂、含SiO2為57％的膨潤(rùn)土為耐火原料，以酸式磷酸鋁鉻溶液(比重為1.40)為結(jié)合劑，以草酸為添加劑，它們的配比為含Al2O3為55％的硅線石 76％，含Zr02為65％的鋯英石砂 10％，含SiO2為67％的膨潤(rùn)土14％，酸式磷酸鋁鉻溶液(比重為1.40)結(jié)合劑(外加) 10％，草酸添加劑(外加) 1％，其中硅線石和鋯英石砂采用兩種粒度，一種是0.2-0.076mm的顆粒料，一種是＜0.076mm的細(xì)粉料，膨潤(rùn)土完全采用＜0.076mm粒度的細(xì)粉料。配料時(shí)，以先硅線石和鋯英石砂顆粒料，再酸式磷酸鋁鉻溶液結(jié)合劑和草酸添加劑，后硅線石、鋯英石砂和膨潤(rùn)土細(xì)粉料的先后順序加入，混合后的泥料粒度配比為0.2-0.076mm者＜0.076mm者＝1∶0.66。將混配好的泥料在190Mpa的壓力下成型，成型后的磚坯于300℃溫度下進(jìn)行熱處理后即為成品。
將所制成的這種焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒嘴磚在南通市煤氣公司66-VF型側(cè)噴式焦?fàn)t(操作溫度為1200℃)中試用，使用效果很好，尤其是耐急冷急熱性能極佳。經(jīng)熱穩(wěn)定性檢驗(yàn)(YB/T376-75)(1100℃-水冷)，其熱穩(wěn)定性大于100次。用同樣的方法測(cè)定原來(lái)使用的紅柱石質(zhì)燒成燒嘴磚，其熱穩(wěn)定性僅有2次。本發(fā)明的復(fù)合不燒燒嘴磚的耐急冷急熱性能提高達(dá)50余倍。
權(quán)利要求
1.一種焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，它的實(shí)體部分是由圓柱和圓錐體兩個(gè)部分組成，中間帶有圓錐形通氣孔，其特征在于它是由下列物質(zhì)組成(重量百分?jǐn)?shù))含Al2O350-75％的高鋁質(zhì)耐火原料 60-85％，含ZrO2為60-90％的鋯質(zhì)耐火原料 0-25％，含SiO2為55-75％的硅質(zhì)耐火原料 5-15％，酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑(外加) 5-20％，有機(jī)弱酸或有機(jī)弱酸鹽類添加劑(外加) 0.5-2％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，其特征在于高鋁質(zhì)和鋯質(zhì)耐火原料分別以采用硅線石或紅柱石或礬土熟料和鋯英石砂為佳，其粒度采用兩種，一種是0.2-0.076mm的顆粒料、一種是＜0.076mm的細(xì)粉料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，其特征在于硅質(zhì)耐火原料以采用膨潤(rùn)土或軟質(zhì)粘土為佳，它的粒度完全采用＜0.076mm的細(xì)粉料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，其特征在于上述配方中各物質(zhì)混煉成的混合泥料，其粒度配比為0.2-0.076mm者＜0.076mm者＝1∶0.5-0.7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，其特征在于所采用的酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑和有機(jī)弱酸或有機(jī)弱酸鹽類添加劑分別以采用酸式磷酸鋁鉻溶液和草酸為佳。
6.一種權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚的制造方法，包括配制、配料、混煉、成型、熱處理工藝過(guò)程，其特征在于1)配料時(shí)，加料先后順序?yàn)榱６葹?.2-0.076mm的高鋁質(zhì)和鋯質(zhì)耐火顆粒料、酸式復(fù)鹽溶液結(jié)合劑和有機(jī)弱酸或者有機(jī)弱酸鹽類添加劑、粒度為＜0.076mm的高鋁質(zhì)、鋯質(zhì)和硅質(zhì)耐火細(xì)粉料，2)配好的混合泥料必在180-200Mpa壓力下成型，3)成型后的磚坯在240-550℃的溫度下進(jìn)行熱處理后即為成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的焦?fàn)t用新型復(fù)合不燒燒咀磚，其特征在于它在1000-1350℃高溫條件下使用效果最佳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制焦?fàn)t燃燒的復(fù)合不燒燒嘴磚及制法。此不燒燒嘴磚是用含Al
文檔編號(hào)C10B29/00GK1172145SQ97112850
公開日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1997年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月9日
發(fā)明者李慶偉, 孫秉俠, 嚴(yán)國(guó)華, 盧一國(guó), 馬樂(lè)天 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鞍山焦化耐火材料設(shè)計(jì)研究院