CN102303972A - 一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖，包括釉水和浇注预制件，所述釉水包括重量百分数为30～50％的10-0μm的锂辉石、5～20％的10～0μm软质粘土、10～20％的10～0μm的钾长石、5～15％的5～0μm的氧化铝、3～15％的10～0μm的石英和0.5～1％的有机增塑剂；所述浇注预制件包括重量百分数为20～35％的堇青石、30～50％的粘土熟料、10～15％的矾土熟料、10～15％的结合剂、3～6％的硅微粉和3～8％的氧化铝微粉。同时，本发明还公开了上述釉面砖的制备方法。本发明利用废弃窑具为原料，大大降低了生产成本，表面釉和浇注件不易脱离，热稳定性好，耐高温，防腐蚀，整个生产过程无任何污染。

Description

一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，具体涉及一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖及其制备方法。

背景技术

焦炉炉门衬砖长期受到热冲击、化学腐蚀和机械损毁的破坏，其使用寿命较短。焦炉要求炉门衬砖具备高的热震稳定性以及抗渗透腐蚀以及抗积碳性。目前，我国国内使用的炉门衬砖大多数是以堇青石砖、漂珠砖、粘土砖为主，表面基本不上釉水。其中堇青石砖的使用寿命最长。堇青石衬砖具备优良的热震稳定性，满足焦炉炉门对热震性能的要求，但是有害物质容易渗透到砖的内部，降低了砖的综合物理性能，积碳层的清理对砖造成机械损毁，使堇青石衬砖使用寿命一般在1～3年。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖。

本发明的另一目的在于提供上述浇注釉面砖的制备方法。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖，包括釉水和浇注预制件，所述釉水包括重量百分数为30～50％的10-0μm的锂辉石、5～20％的10～0μm软质粘土、10～20％的10～0μm的钾长石、5～15％的5～0μm的氧化铝、3～15％的10～0μm的石英和0.5～1％的有机增塑剂；所述浇注预制件包括重量百分数为20～35％的堇青石、30～50％的粘土熟料、10～15％的矾土熟料、10～15％的结合剂、3～6％的硅微粉和3～8％的氧化铝微粉。

其中，所述有机增塑剂为黄糊精或羧甲基纤维素钠。

其中，所述结合剂为铝酸钙水泥CA-80。

其中，所述浇注预制件中3～1mm的堇青石占总质量的15～25％，1～0mm的堇青石占总质量的5～10％。

其中，所述堇青石主要采用堇青石废弃窑具，经过清理、破碎至要求细度即可。

其中，所述浇注预制件中10～1mm的粘土熟料占总质量的20～35％，1～0mm的粘土熟料占总质量的10～15％。

其中，所述矾土熟料的粒度为0.088～0mm。

其中，所述结合剂的粒度为0.088～0mm。

其中，所述硅微粉和氧化铝微粉的粒度为10～0μm。

制备上述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，包括以下步骤：

(1)按配方量取锂辉石、软质粘土、钾长石、氧化铝、石英和有机增塑剂，加入混合物质量35～45％的水混合，球磨1～4h，得到釉水备用；

(2)按配方量取堇青石、粘土熟料、矾土熟料、结合剂、硅微粉和氧化铝微粉，搅拌3～5min，后加入混合物总质量的7～10％的水，继续搅拌3～5min，得到混合物料；

(3)将步骤(2)所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护12～24h，脱模后养护3～7天，继续在500～1000℃条件下素烧24h～72h，得到坯件；

(4)在坯件上涂抹或喷涂步骤(1)所得釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥2～10h，最后在1200～1310℃烧成4～12h。

本发明中，重点采用了废弃堇青石窑具作为主要原料，一般地，堇青石窑具在使用一段时间后，由于各项指标下降，就被废弃掉，每年这类废弃的堇青石窑具数量庞大，大大造成了资源的浪费，甚是可惜。本发明中，很好的利用了废弃堇青石窑具来进行二次生产，将其循环利用，避免资源的浪费。

有益效果：本发明与传统技术相比，本发明具有以下优点：

(1)表面釉为高温低膨胀釉，与浇注预制件有相似的热膨胀性能，在使用过程中，不容易剥落；

(2)釉因填充堇青石衬砖表面的气孔，并且以本身高致密性，防止有害物质渗透到炉门衬砖的内部，对砖起到防腐保护；

(3)本发明提供的釉面砖具有良好的热稳定性，经得起焦炉生产过程中的热冲击；

(4)具有抗结碳能力，免去了除碳时的大体力劳动，以及带来的环境污染。

具体实施方式

实施例1：

(1)釉水制备：取30％的锂辉石(单位为重量百分数，下同)、20％的软质粘土、20％的钾长石、14.5％的氧化铝、15％的石英和0.5％的黄糊精，再加入上述物质质量35％的水混合，球磨4h，备用；

(2)坯件的制备：取15％的3～1μm堇青石、5％的1～0μm堇青石、30％的10～1μm粘土熟料、20％的1～0μm粘土熟料、10％的矾土熟料、10％的铝酸钙水泥CA-80、3％的硅微粉和7％的氧化铝微粉，搅拌3min，后加入上述物质总质量7％的水继续搅拌3min，将所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护20h，脱模后养护3天，继续在500℃条件下素烧72h，得到坯件；

(3)在坯件上涂抹釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥2h，最后在1200℃烧成12h。

实施例2：

(1)釉水制备：取35％的锂辉石(单位为重量百分数，下同)、18％的软质粘土、16％的钾长石、14％的氧化铝、14.4％的石英和0.6％的羧甲基纤维素钠，再加入上述物质质量40％的水混合，球磨2h，备用；

(2)坯件的制备：取18％的3～1μm堇青石、8％的1～0μm堇青石、22％的10～1μm粘土熟料、12％的1～0μm粘土熟料、15％的矾土熟料、11％的铝酸钙水泥CA-80、6％的硅微粉和8％的氧化铝微粉，搅拌4min，后加入上述物质总质量7％的水继续搅拌4min，将所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护12h，脱模后养护4天，继续在1000℃条件下素烧24h，得到坯件；

(3)在坯件上涂抹釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥10h，最后在1310℃烧成4h。

实施例3：

(1)釉水制备：取40％的锂辉石(单位为重量百分数，下同)、20％的软质粘土、19.3％的钾长石、5％的氧化铝、15％的石英和0.7％的羧甲基纤维素钠，再加入上述物质质量45％的水混合，球磨1h，备用；

(2)坯件的制备：取20％的3～1μm堇青石、7％的1～0μm堇青石、25％的10～1μm粘土熟料、15％的1～0μm粘土熟料、11％的矾土熟料、13％的铝酸钙水泥CA-80、6％的硅微粉和3％的氧化铝微粉，搅拌5min，后加入上述物质总质量8％的水继续搅拌4min，将所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护24h，脱模后养护5天，继续在800℃条件下素烧36h，得到坯件；

(3)在坯件上涂抹釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥8h，最后在1250℃烧成8h。

实施例4：

(1)釉水制备：取45％的锂辉石(单位为重量百分数，下同)、19.2％的软质粘土、10％的钾长石、13％的氧化铝、12％的石英和0.8％的羧甲基纤维素钠，再加入上述物质质量38％的水混合，球磨3.5h，备用；

(2)坯件的制备：取22％的3～1μm堇青石、6％的1～0μm堇青石、28％的10～1μm粘土熟料、10％的1～0μm粘土熟料、10％的矾土熟料、15％的铝酸钙水泥CA-80、4％的硅微粉和5％的氧化铝微粉，搅拌4min，后加入上述物质总质量9％的水继续搅拌3min，将所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护16h，脱模后养护7天，继续在900℃条件下素烧30h，得到坯件；

(3)在坯件上涂抹釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥6h，最后在1200℃烧成12h。

实施例5：

(1)釉水制备：取50％的锂辉石(单位为重量百分数，下同)、5％的软质粘土、19％的钾长石、15％的氧化铝、10％的石英和1％的黄糊精，再加入上述物质质量42％的水混合，球磨1.5h，备用；

(2)坯件的制备：取15％的3～1μm堇青石、5％的1～0μm堇青石、35％的10～1μm粘土熟料、15％的1～0μm粘土熟料、10％的矾土熟料、12％的铝酸钙水泥CA-80、5％的硅微粉和3％的氧化铝微粉，搅拌3min，后加入上述物质总质量10％的水继续搅拌3min，将所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护18h，脱模后养护6天，继续在850℃条件下素烧32h，得到坯件；

(3)在坯件上涂抹釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥5h，最后在1310℃烧成4h。

Claims (10)

1.一种焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，包括釉水和浇注预制件，所述釉水包括重量百分数为30～50％的10-0μm的锂辉石、5～20％的10～0μm软质粘土、10～20％的10～0μm的钾长石、5～15％的5～0μm的氧化铝、3～15％的10～0μm的石英和0.5～1％的有机增塑剂；所述浇注预制件包括重量百分数为20～35％的堇青石、30～50％的粘土熟料、10～15％的矾土熟料、10～15％的结合剂、3～6％的硅微粉和3～8％的氧化铝微粉。

2.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述有机增塑剂为黄糊精或羧甲基纤维素钠。

3.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述结合剂为铝酸钙水泥CA-80。

4.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述浇注预制件中3～1mm的堇青石占总质量的15～25％，1～0mm的堇青石占总质量的5～10％。

5.根据权利要求1或4所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述堇青石为堇青石废弃窑具。

6.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述浇注预制件中10～1mm的粘土熟料占总质量的20～35％，1～0mm的粘土熟料占总质量的10～15％。

7.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述矾土熟料的粒度为0.088～0mm。

8.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述结合剂的粒度为0.088～0mm。

9.根据权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，所述硅微粉和氧化铝微粉的粒度为10～0μm。

10.制备权利要求1所述的焦炉用堇青石质浇注釉面砖，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配方量取锂辉石、软质粘土、钾长石、氧化铝、石英和有机增塑剂加入混合物质量35～45％的水混合，球磨1～4h，得到釉水备用；

(2)按配方量取堇青石、粘土熟料、矾土熟料、结合剂、硅微粉和氧化铝微粉，搅拌3～5min，后加入混合物总质量的7～10％的水，继续搅拌3～5min，得到混合物料；

(3)将步骤(2)所得混合物料倒入模具，在抽真空状态下振动成型，在模具内养护12～24h，脱模后养护3～7天，继续在500～1000℃条件下素烧24～72h，得到坯件；

(4)在坯件上涂抹或喷涂步骤(1)所得釉水，使釉水将坯件工作面覆盖完全，自然条件下干燥2～10h，最后在1200～1310℃烧成4～12h。