一種搗固焦爐用Al2O3-SiO2質含量分級耐火磚制造技術

本發明專利技術涉及一種搗固焦爐用Al2O3-SiO2質含量分級耐火磚。其技術方案是：該耐火磚由n級Al2O3-SiO2質原料制成，n為3~10的自然數；每級Al2O3-SiO2質原料中的Al2O3和SiO2含量逐級變化，即第1級Al2O3-SiO2質原料的Al2O3含量由＞75wt%逐級遞減至第n級的＜7wt%，第1級Al2O3-SiO2質原料的SiO2含量由＜25wt%逐級遞增至第n級的＞93wt%。其制備方法是：先按各級所對應的Al2O3-SiO2質原料進行配料，分別混合；再分別在每級原料中外加各自級別原料5~10wt%的紙漿廢液，混煉后的各級原料分別倒入模具中的各自對應的空格中，成型，干燥；然后送入隧道窯中，在1400~1500℃條件下燒成40h。本發明專利技術具有整體牢固、壽命長、成本低和便于砌筑的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于耐火材料
具體涉及一種搗固焦爐用Al2O3-SiO2質含量分級耐火磚。
技術介紹
搗固焦爐為搗固法側裝煤煉焦，是將配合煤在入爐前用搗固機搗實成體積略小于炭化室的煤餅，再推入炭化室內煉焦。理論與實踐均已證明搗固法煉焦可以擴大煉焦煤資 源，多配用粘結性較差的煤料；對于粘結性較差的配合煤料，可以提高其焦炭強度；由于粘結性較差的煤一般價格較低，搗固煉焦可以降低原料成本。目前，為了合理利用煉焦煤資源，提高生產效率，減少環境污染，我國鼓勵采用搗固焦爐煉焦，并且搗固焦爐正趨向大型化，炭化室的高度越來越高，炭化室的寬度也越來越寬，對焦爐的結構強度和嚴密性要求愈來愈高。燃燒室是由炭化室墻面、立火道隔墻、機焦側爐頭以及由這些墻組成的立火道組成。對于大型搗固焦爐來說，由于機側爐門在推焦裝煤時暴露在空氣中的時間較長，致使機側爐頭磚、甚至機側爐頭立火道爐墻磚溫度變化較大，易造成這些磚剝落甚至破裂，影響其整體牢固和使用壽命。現有焦爐的機焦側爐頭設計主要有兩種(I)機側爐頭采用硅磚的單層結構，因硅磚耐急冷急熱性能差，爐頭部位易致斷裂，也有將機側爐頭改用紅柱石磚或硅線石磚的單層結構，在一定程度上得到了改善，但成本較高；(2)機側爐頭采用外層高鋁磚、內層硅磚的雙層結構。此種爐頭結構耐急冷急熱性能較好，但是靠爐口處采用了高鋁磚，它與硅磚的膨脹系數不同，盡管采用了內部小咬縫措施，在爐口上部仍有高鋁磚在爐墻內側被硅磚帶起而爐口側“搭頭”的現象。
技術實現思路
本專利技術旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種整體牢固、壽命長、成本低和便于砌筑的搗固焦爐用Al2O3-SiO2質含量分級耐火磚。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是該耐火磚由n級Al2O3-SiO2質原料制成，n為3 10的自然數；每級Al2O3-SiO2質原料中的Al2O3和SiO2含量逐級變化，即n級Al2O3-SiO2質原料中第I級Al2O3-SiO2質原料的Al2O3含量由> 75wt%逐級遞減至第n級的< 7wt%,第I級Al2O3-SiO2質原料的SiO2含量由< 25wt%逐級遞增至第n級的> 93wt%。該耐火磚的制備方法是先按各級所對應的Al2O3-SiO2質原料進行配料，分別混合；再分別在每級原料中外加各自級別原料5 10wt%的紙漿廢液，在濕碾機中混煉，混煉后的各級原料分別倒入模具中的各自對應的空格中，成型，干燥；然后將干燥后的磚坯送入隧道窯中，在140(Tl50(TC條件下燒成40h，即制得。所述Al2O3-SiO2質原料包括兩種復合原料，一種為高鋁質復合原料,該復合原料由鋁礬土和粘土制成，粘土與鋁礬土的質量比均為(0.06、. 15) I，高鋁質復合原料中Al2O3含量大于75wt% ;另一種為高硅質復合原料，該復合原料由結晶硅石和礦化劑制成，礦化劑與結晶硅石的質量比均為(0.03 0.05) I。所述模具的形狀同該Al2O3-SiO2質含量分級耐火磚的外形，用薄鋼板將模具分隔為n個空格。所述成型是將各級原料倒入模具中各自對應的空格后取出薄鋼板，等靜壓成型，壓力為0. 4 0. 5MPa。所述鋁礬土的Al2O3含量〉75wt% ;鋁礬土的粒度級配比是 < 0. 075mm占3(T40wt%,大于等于0. 075mm且小于3mm占30 40 wt%,大于等于3mm且小于5mm占30 40 wt%。 所述結晶硅石的SiO2含量> 93wt% ;結晶硅石的粒度級配比是< 0. 088mm占35 40 wt %,大于等于0. 088mm且小于Imm占20 25 wt %,大于等于Imm且小于3mm占35 45 Wt%o所述粘土的粒度< 0. 075_。所述礦化劑為錳粉、鐵鱗粉和石灰石的下腳料的混合劑，錳粉、鐵鱗粉和石灰石的下腳料的質量比為1:1: (2 4)。由于采用上述技術方案，本專利技術與現有技術相比，其有益效果為 1)本專利技術根據在搗固焦爐的使用部位不同，在所述的n級Al2O3-SiO2質原料范圍內調整級別和每級Al2O3-SiO2的含量，針對使用性強； 2)本專利技術在搗固焦爐近立火道內側采用的是硅質含量較高的n級Al2O3-SiO2質原料，荷重軟化溫度高，其膨脹系數與周圍硅磚一樣，避免了因膨脹系數不同而造成的裂縫現象，因而使砌體在高溫下嚴密性較好，保證了搗固焦爐整體結構的牢固性和使用壽命。3)本專利技術在搗固焦爐燃燒室爐口側采用的是鋁質含量較高的n級Al2O3-SiO2質原料，因而抗熱震性能好，在使用時有效防止機側爐頭在裝煤時暴露時間過長，溫度變化較大，從而造成的磚剝落甚至破裂的現象。因此，本專利技術抗熱震性能好，荷重軟化溫度高，在使用時能有效防止機側爐頭立火道爐墻磚溫度變化較大，造成磚剝落甚至破裂的現象，保證了焦爐整體結構牢固性和使用壽命。故具有整體牢固、壽命長、成本低和便于砌筑的特點。附圖說明圖I為本專利技術用于搗固焦爐機側爐頭的一種結構示意 圖2為圖I中I #耐火磚I的Al2O3-SiO2質含量分級示意 圖3為圖I中2 #耐火磚2的Al2O3-SiO2質含量分級示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。為避免重復，先將本具體實施方式所涉及到的原料、制備方法和制品用于搗固焦爐的部位統一描述如下，實施例中不再贅述 一、本具體實施方式的原料 本具體實施方式的原料為Al2O3-SiO2質原料，包括兩種復合原料一種為高鋁質復合原料，該復合原料由鋁礬土和粘土制成，粘土與鋁礬土的質量比均為(0.06、. 15) 1，高鋁質復合原料中Al2O3含量大于75wt% ;另一種為高硅質復合原料，該復合原料由結晶硅石和礦化劑制成，礦化劑與結晶硅石的質量比均為(0.03 0. 05) I。鋁礬土的Al2O3含量〉75wt% ;鋁礬土的粒度級配比是< 0. 075mm占30 40 wt%,大于等于0. 075mm且小于3mm占30 40 wt%,大于等于3mm且小于5mm占30 40 wt%。結晶娃石的SiO2含量>93wt% ;結晶娃石的粒度級配比是<0. 088mm占35 40 wt%，大于等于0. 088mm且小于Imm占20 25 wt %,大于等于Imm且小于3mm占35 45 wt%。粘土的粒度< 0. 075mm。礦化劑為錳粉、鐵鱗粉和石灰石的下腳料的混合劑，錳粉、鐵鱗粉和石灰石的下腳料的質量比為I : I : (2 4)。二、本具體實施方式的制備方法 本具體實施方式的制備方法是先按各級所對應的Al2O3-SiO2質原料進行配料，分別混合；再分別在每級原料中外加各自級別原料5 10wt%的紙漿廢液，在濕碾機中混煉，混煉后的各級原料分別倒入模具中的各自對應的空格中，成型，干燥；然后將干燥后的磚坯送入隧道窯中，在140(Tl50(TC條件下燒成40h，即制得。其中 模具的形狀同該Al2O3-SiO2質含量分級耐火磚的外形，用薄鋼板將模具分隔為n個空格； 成型是將各級原料倒入模具中各自對應的空格后取出薄鋼板，等靜壓成型，壓力為0. 4 0. 5MPa。三、本具體實施方式所制備的分級耐火磚用于搗固焦爐。搗固焦爐的燃燒室一炭化室單元本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種搗固焦爐用Al2O3？SiO2質含量分級耐火磚，其特征在于該耐火磚由n級Al2O3？SiO2質原料制成，n為3~10的自然數；每級Al2O3？SiO2質原料中的Al2O3和SiO2含量逐級變化，即n級Al2O3？SiO2質原料中：第1級Al2O3？SiO2質原料的Al2O3含量由＞75wt%逐級遞減至第n級的＜7wt%，第1級Al2O3？SiO2質原料的SiO2含量由＜25wt%逐級遞增至第n級的＞93wt%；？該耐火磚的制備方法是：先按各級所對應的Al2O3？SiO2質原料進行配料，分別混合；再分別在每級原料中外加各自級別原料5~10wt%的紙漿廢液，在濕碾機中混煉，混煉后的各級原料分別倒入模具中的各自對應的空格中，成型，干燥；然后將干燥后的磚坯送入隧道窯中，在1400~1500℃條件下燒成40h，即制得。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何選明，王光華，王世杰，方紅明，
申請(專利權)人：武漢科技大學，
類型：發明
國別省市：