CN105924191A - 一种耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法 - Google Patents

一种耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种耐火砖的铝酸钾制备原料，由两种原料按比例混合均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氢氧化铝或氧化铝，第一种原料与第二种原料的质量比为碳酸钾:氢氧化铝或氧化铝=1:(1‑9)。本发明的产品部分添加到现有衬砖的制备方法为原料经共磨、造粒、混碾、压制、干燥后，装窑于1250~1650℃保温3~16h烧制而成。本发明的产品部分添加到现有衬砖后，提高了现有衬砖的耐压性、抗热震性能和抗碱侵蚀性能。本发明的产品部分添加到现有衬砖后，用于水泥窑的烧成带，提高此部位材料的使用寿命，同比环境下使用寿命延长了1.5~2倍。

Description

一种耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法。
背景技术
水泥窑内工况环境为碱性，目前，水泥窑中的烧成带外衬砖普遍使用硅莫砖或抗剥落高铝砖，硅莫砖为弱酸性，抗剥落高铝砖为中性，为提高衬砖的抗碱侵蚀性，使衬砖更加适合在含有碱性气氛的热工环境下使用，因此必须使现有产品加入部分抗碱侵蚀原料。
发明内容
本发明为了解决现有技术的不足之处，提供了一种抗碱侵蚀性强、抗压强度高的耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种耐火砖的铝酸钾制备原料，其特征在于：由两种原料按比例混合后均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氢氧化铝或氧化铝，第一种原料与第二种原料的质量比为碳酸钾:氢氧化铝或氧化铝=1:(1-9)；
以质量百分含量计，碳酸钾中的K2CO3含量>97%，氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%，氧化铝中的Al2O3的含量>95%。
第一种原料和第二种原料按照比例混合共磨后的平均粒度≤70um。
采用耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，包括以下步骤：
（1）铝酸钾制备原料的配料：将第一种原料和第二种原料按照上述质量比倒入磨机中，开启磨机共磨，直到平均粒度≤70um后停止磨机；用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂，制成0.1~10mm的混合颗粒；
（2）混碾：将步骤（1）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内，接着加入结合剂，然后混碾，得混合泥料；
（3）使用压力机将步骤（2）中的混合泥料压制成砖坯；
（4）将步骤（3）制成的砖坯自然干燥24h，然后在110℃温度下烘干，烘干时间≥12h；
（5）将烘干后的砖坯装入窑内，砖坯在窑内保温3～16h，保温的温度为1250℃～1650℃，自然冷却后，即得产品。
步骤（1）中的结合剂为碱性纸浆溶液或水；其中，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
步骤（2）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
本发明耐火砖的铝酸钾制备原料，加入到现有衬砖后，增加了现有衬砖的常温耐压强度，提高了现有衬砖的热稳定性，其耐碱侵蚀性大大增强，使用在相同部位，同比环境下使用寿命延长了1.5~2倍。
具体实施方式
下面结合实验数据和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例 1 ：
铝酸钾制备原料，其原料配伍：由两种原料按比例混合后均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氢氧化铝，碳酸钾与氢氧化铝的质量比为1: 9；
以质量百分含量计，碳酸钾中的K2CO3含量>97%，氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，包括以下步骤：
（1）铝酸钾制备原料的配料：将第碳酸钾和氢氧化铝按照1:9的质量比倒入磨机中，开启磨机共磨，直到平均粒度70um后停止磨机；用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂，原料制成0.1~10mm的混合颗粒；
（2）混碾：将步骤（1）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内，接着加入结合剂，然后混碾，得混合泥料；
（3）使用压力机将步骤（2）中的混合泥料压制成砖坯；
（4）将步骤（3）制成的砖坯自然干燥24h，然后在110℃温度下烘干24h；
（5）将烘干后的砖坯装入窑内，砖坯在窑内保温3h，保温的温度为1250℃，自然冷却后，即得产品。
步骤（1）中的结合剂为水；步骤（2）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3；步骤（2）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:9，现有衬砖为1680硅莫砖。
实施例 2 ：
铝酸钾制备原料，其原料配伍：由两种原料按比例混合后均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氢氧化铝，碳酸钾与氢氧化铝的质量比为1: 1；
以质量百分含量计，碳酸钾中的K2CO3含量>97%，氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，包括以下步骤：
（1）铝酸钾制备原料的配料：将第碳酸钾和氢氧化铝按照1:1的质量比倒入磨机中，开启磨机共磨，直到平均粒度10um后停止磨机；用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂，原料制成0.1~10mm的混合颗粒；
（2）混碾：将步骤（1）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内，接着加入结合剂，然后混碾，得混合泥料；
（3）使用压力机将步骤（2）中的混合泥料压制成砖坯；
（4）将步骤（3）制成的砖坯自然干燥24h，然后在110℃温度下烘干24h；
（5）将烘干后的砖坯装入窑内，砖坯在窑内保温3h，保温的温度为1650℃，自然冷却后，即得产品。
步骤（1）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3；步骤（2）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3；步骤（2）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:9，现有衬砖为1680硅莫砖。
实施例 3 ：
铝酸钾制备原料，其原料配伍：由两种原料按比例混合后均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氧化铝，碳酸钾与氧化铝的质量比为1: 9；
以质量百分含量计，碳酸钾中的K2CO3含量>97%，氧化铝中的Al2O3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，包括以下步骤：
（1）铝酸钾制备原料的配料：将第碳酸钾和氧化铝按照1:9的质量比倒入磨机中，开启磨机共磨，直到平均粒度50um后停止磨机；用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂，原料制成0.1~10mm的混合颗粒；
（2）混碾：将步骤（1）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内，接着加入结合剂，然后混碾，得混合泥料；
（3）使用压力机将步骤（2）中的混合泥料压制成砖坯；
（4）将步骤（3）制成的砖坯自然干燥24h，然后在110℃温度下烘干24h；
（5）将烘干后的砖坯装入窑内，砖坯在窑内保温8h，保温的温度为1450℃，自然冷却后，即得产品。
步骤（1）中的结合剂为水；步骤（2）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3；步骤（2）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:19，现有衬砖为1680硅莫砖。
实施例 4 ：
铝酸钾制备原料，其原料配伍：由两种原料按比例混合后均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氧化铝，碳酸钾与氧化铝的质量比为1:1；
以质量百分含量计，碳酸钾中的K2CO3含量>97%，氧化铝中的Al2O3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，包括以下步骤：
（1）铝酸钾制备原料的配料：将第碳酸钾和氧化铝按照1:1的质量比倒入磨机中，开启磨机共磨，直到平均粒度20um后停止磨机；用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂，原料制成0.1~10mm的混合颗粒；
（2）混碾：将步骤（1）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内，接着加入结合剂，然后混碾，得混合泥料；
（3）使用压力机将步骤（2）中的混合泥料压制成砖坯；
（4）将步骤（3）制成的砖坯自然干燥24h，然后在110℃温度下烘干24h；
（5）将烘干后的砖坯装入窑内，砖坯在窑内保温14h，保温的温度为1550℃，自然冷却后，即得产品。
上述步骤（1）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3；步骤（2）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3；步骤（2）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:19，现有衬砖为1680硅莫砖。
将实施例1-4与1680硅莫砖进行性能测试，其性能参数见表1。
表 1 实施例 1-4 与 1680 硅莫砖的性能测试参数
从表1可以看出，上述实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的耐碱性数值均小于1680硅莫砖的耐碱性数值，表明本发明的产品部分添加后，抗碱侵蚀性大于未添加的1680硅莫砖；实施例1-4的常温耐压强度大于1680硅莫砖，本发明的铝酸钾制备原料部分添加后，增加了耐火砖的耐压强度；实施例1-4的热震稳定次远远大于1680硅莫砖，本发明的铝酸钾制备原料部分添加后，提高了耐火砖的热震稳定性。
耐火砖各项性能指标均有所提高，满足了现有水泥窑的生产需求。与现有技术相比，本发明产品热震稳定性及耐碱侵蚀性均大于同类耐磨类衬砖，使用在相同部位，同比环境下使用寿命延长低1.5~2倍。
以上所述仅为本发明的四种具体实施例，但本发明的实施例并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种耐火砖的铝酸钾制备原料，其特征在于：由两种原料按比例混合后均匀共磨而成，第一种原料为碳酸钾，第二种原料为氢氧化铝或氧化铝，第一种原料与第二种原料的质量比为碳酸钾:氢氧化铝或氧化铝=1:(1-9)；
以质量百分含量计，碳酸钾中的K2CO3含量>97%，氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%，氧化铝中的Al2O3含量>95%。
2.根据权利要求1所述的耐火砖的铝酸钾制备原料，其特征在于：第一种原料和第二种原料按照比例混合共磨后的平均粒度≤70um。
3.采用如权利要求2所述的耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）铝酸钾制备原料的配料：将第一种原料和第二种原料按照上述质量比倒入磨机中，开启磨机共磨，直到平均粒度≤70um后停止磨机；用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂，制成0.1~10mm的混合颗粒；
（2）混碾：将步骤（1）中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内，接着加入结合剂，然后混碾，得混合泥料；
（3）使用压力机将步骤（2）中的混合泥料压制成砖坯；
（4）将步骤（3）制成的砖坯自然干燥24h，然后在110℃温度下烘干，烘干时间≥12h；
（5）将烘干后的砖坯装入窑内，砖坯在窑内保温3～16h，保温的温度为1250℃～1650℃，自然冷却后，即得产品。
4.根据权利要求3所述的耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，其特征在于：步骤（1）中的结合剂1为碱性纸浆溶液或水；其中，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
5.根据权利要求3所述的耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法，其特征在于：步骤（2）中的结合剂为碱性纸浆溶液，碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
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