CN106045536A - 一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块及其制备方法 - Google Patents

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李照松
李博锐
李勤恒
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Abstract

本发明涉及一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块及其制备方法，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65~70、粒度为0.075~0mm的高温粉剂20~25、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2~5、粒度为18~0μm的硅微粉2~5和无钙胶液10~25；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为20~35wt%的胶液，无钙胶液为铝胶液和硅溶胶中的至少一种；具体的制备方法为先配置浆料，然后经过装入模具，震动成型、脱模、自然晾干等步骤。本发明方法制备的产品具有显气孔率低、高温蠕变率低，荷重软化温度高，高温体积稳定，热稳定性能好，使用寿命长等优点。

Description

一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于焙烧炉技术领域，尤其涉及一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块及其制备方法。
背景技术
熔烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备。多年来，焙烧炉火道墙砌体在使用过程中，存在诸多问题：使用寿命较短2~3年；在烘炉时间就出现凹陷、扭曲、其凹陷度达到60~150mm：砌体砖缝过多，砌体材料的线收缩率不均匀：局部缺陷形成和护张造成火道墙整体的变型，乃至突发损坏。散热损失大；污染严重；操作条件差。这些问题的存在充分说明内衬材料、砌体结构及砌筑工艺存在较多问题。
目前国内企业在解决这样问题的方式上，一般部是更换火道墙耐火砖。焙烧炉火道墙采用砖砌结构，由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。
根据焙烧炉火道墙尺寸的不同，每条火道墙重约7～9吨，砖层多达40层。在生产过程中，依照工艺要求反复地升降温(1250℃～1300℃)，降温(20℃～30℃)，传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑，采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺，这样会出现砖缝泥浆脱落，影响了火道墙的整体结构强度。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块及其制备方法，该方法制备的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块解决了现有技术中的火道墙受热应力、碳侵蚀以及高温作用容易造成裂纹、变形和塌陷的技术问题，本发明产品导热系数高、热震稳定性优良和整体性好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65~70、粒度为0.075~0mm的高温粉剂20~25、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2~5、粒度为18~0μm的硅微粉2~5和无钙胶液10~25；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为20~35wt%的胶液，无钙胶液为铝胶液和硅溶胶中的至少一种。
根据上述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68、粒度为0.075~0mm的高温粉剂23、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉3.5、粒度为18~0μm的硅微粉3.5和无钙胶液15。
根据上述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%。
根据上述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
根据上述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，无钙胶液也可以选取硅酸乙酯。
所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）配料：按照上述配方称取无钙胶液，然后向无钙胶液中加入废耐火砖料、高温粉剂、蓝晶石粉和硅微粉，搅拌均匀得到浆料；
（2）将步骤（1）得到的浆料装入模具中，震动成型的砌块体积密度≥2.25g/cm3，震动成型后静置2~3小时脱模，常温晾干即得到产品。
所述新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备为现场制作。
所述产品经过1200℃~1480℃煅烧后经检测主要为莫来石晶相。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1. 本发明产品呈灰白色，色泽均匀，表面平整，结构密实，产品的耐火温度为1760℃，0.2MPa下荷重软化温度≥1480℃，使用前常温耐压强度为15~25MPa，使用后常温耐压强度为45~55MPa，砌块体积密度≥2.25g/cm3，显气孔率≤15%，重烧线变化≤16%（1450℃、2h）。
2. 本发明产品与传统的耐火砖相比，具有显气孔率低、高温蠕变率低，荷重软化温度高，高温体积稳定，热稳定性能好，使用寿命长等优点。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明的内容，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65~70、粒度为0.075~0mm的高温粉剂20~25、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2~5、粒度为18~0μm的硅微粉2~5和无钙胶液10~25；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为20~35wt%的胶液，无钙胶液为铝胶液和硅溶胶中的至少一种；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）配料：按照上述配方称取无钙胶液，然后向无钙胶液中加入废耐火砖料、高温粉剂、蓝晶石粉和硅微粉，搅拌均匀得到浆料；
（2）将步骤（1）得到的浆料装入模具中，震动成型的砌块体积密度≥2.25g/cm3，震动成型后静置2~3小时脱模，常温晾干即得到产品，产品经过1200℃~1480℃煅烧后经检测主要为莫来石晶相。
所述新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备为现场制作。
本发明产品呈灰白色，色泽均匀，表面平整，结构密实，产品的耐火温度为1760℃，0.2MPa下荷重软化温度≥1480℃，使用前常温耐压强度为15~25MPa，使用后常温耐压强度为45~55MPa，砌块体积密度≥2.35g/cm3，显气孔率≤15%，重烧线变化≤16%（1450℃、2h）。
实施例2
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68、粒度为0.075~0mm的高温粉剂23、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉3.5、粒度为18~0μm的硅微粉3.5和无钙胶液15；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为30wt%的胶液，铝胶液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65、粒度为0.075~0mm的高温粉剂25、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2.5、粒度为18~0μm的硅微粉4和无钙胶液10；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为25wt%的硅溶胶；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料69、粒度为0.075~0mm的高温粉剂22、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2、粒度为18~0μm的硅微粉5和无钙胶液20；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为30wt%的胶液，无钙胶液是由铝胶液和硅溶胶按照质量比1:2配置的混合液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料67、粒度为0.075~0mm的高温粉剂24、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉5、粒度为18~0μm的硅微粉2和无钙胶液23；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为硅酸乙酯；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例6
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68、粒度为0.075~0mm的高温粉剂21、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉4.5、粒度为18~0μm的硅微粉2.5和无钙胶液18；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为25wt%的铝胶液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例7
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料69、粒度为0.075~0mm的高温粉剂22、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉3.5、粒度为18~0μm的硅微粉3.5和无钙胶液16；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为35wt%的硅溶胶；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例8
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65.5、粒度为0.075~0mm的高温粉剂23、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉4、粒度为18~0μm的硅微粉3和无钙胶液17；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为30wt%的铝胶液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例9
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料67.5、粒度为0.075~0mm的高温粉剂22.5、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉4.5、粒度为18~0μm的硅微粉2.5和无钙胶液23；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为30wt%的胶液，无钙胶液是由铝胶液和硅溶胶按照质量比1:1配置的混合液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例10
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料70、粒度为0.075~0mm的高温粉剂23、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉5、粒度为18~0μm的硅微粉4和无钙胶液17；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为25wt%的硅溶胶；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例11
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65、粒度为0.075~0mm的高温粉剂25、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2.5、粒度为18~0μm的硅微粉3.5和无钙胶液12；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为20wt%的铝胶液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例12
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68.5、粒度为0.075~0mm的高温粉剂22.5、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2.5、粒度为18~0μm的硅微粉4.5和无钙胶液24；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为25wt%的硅溶胶；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例13
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68、粒度为0.075~0mm的高温粉剂23.5、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2.5、粒度为18~0μm的硅微粉4.5和无钙胶液20；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为30wt%的胶液，无钙胶液是由铝胶液和硅溶胶按照质量比2:1配置的混合液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例14
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65.5、粒度为0.075~0mm的高温粉剂24.5、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉3.5、粒度为18~0μm的硅微粉4.5和无钙胶液22；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为35wt%的硅溶胶；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例15
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料70、粒度为0.075~0mm的高温粉剂20、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉5、粒度为18~0μm的硅微粉5和无钙胶液10；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为20wt%的铝胶液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例16
一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68、粒度为0.075~0mm的高温粉剂22、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉3、粒度为18~0μm的硅微粉4和无钙胶液24；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为30wt%的胶液，无钙胶液是由铝胶液和硅溶胶按照质量比3:1配置的混合液；所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%；所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
上述为本发明优选的实施方式，在不脱离本发明所附权利说明书所限定的本发明精神范围内，在形式和细节上对本发明所做的任何变化，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1. 一种新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，其特征在于包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料65~70、粒度为0.075~0mm的高温粉剂20~25、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉2~5、粒度为18~0μm的硅微粉2~5和无钙胶液10~25；所述高温粉剂中Al2O3的含量≥70wt%，SiO2的含量≤28wt%，Fe2O3的含量≤1.8wt%；所述无钙胶液为pH 8~9、固含量为20~35wt%的胶液，无钙胶液为铝胶液和硅溶胶中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，其特征在于包括由以下重量份原料制备而成：粒度为1.40~0mm的废耐火砖料68、粒度为0.075~0mm的高温粉剂23、粒度为0.075~0mm的蓝晶石粉3.5、粒度为18~0μm的硅微粉3.5和无钙胶液15。
3.根据权利要求1所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，其特征在于：所述废耐火砖料中Al2O3的含量≥45wt%，Fe2O3的含量≤2.0wt%。
4.根据权利要求1所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块，其特征在于：所述硅微粉中SiO2的含量≥92wt%。
5.根据权利要求1所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）配料：按照上述配方称取无钙胶液，然后向无钙胶液中加入废耐火砖料、高温粉剂、蓝晶石粉和硅微粉，搅拌均匀得到浆料；
（2）将步骤（1）得到的浆料装入模具中，震动成型的砌块体积密度≥2.25g/cm3，震动成型后静置2~3小时脱模，常温晾干即得到产品。
6.根据权利要求5所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备方法，其特征在于：所述新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备为现场制作。
7.根据权利要求5所述的新型焙烧炉火道墙用耐火砌块的制备方法，其特征在于：所述产品经过1200℃~1480℃煅烧后经检测主要为莫来石晶相。
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