[发明专利]高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种高炉砖，具体涉及一种高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法。

背景技术

随着现代高炉的大型化、高风温和高强度冶炼，高炉的工作条件不断苛刻化。原来高炉炉底炉缸用耐火材料，存在气孔率高、强度低、抗侵蚀性能不好、荷重软化温度低等问题，不能满足目前高炉发展的需要。因此，本发明研发的是具有高强度、高荷软、低气孔等特点的低铝莫来石砖，显著提高材料抗侵蚀性和渗透性，从而提高高炉的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法，其具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好、抗侵蚀能力强，有利于提高高炉的使用寿命。

本发明高炉用抗渗透低铝莫来石砖，由以下重量份数的原料组成：

粒度为5-3mm的合成莫来石10-15份，粒度为3-1mm的合成莫来石25-30份，粒度为≤1mm的合成莫来石20-30份，粒度为0.074mm的红柱石15-30份，粘土0.074mm5-10份，促烧剂3-5份，结合剂3-4份。

粒度为0.074mm的红柱石优选20-30份。

高炉用抗渗透低铝莫来石砖，优选以下重量份数的原料制成：

粒度为5-3mm的合成莫来石10-15份，粒度为3-1mm的合成莫来石25-30份，粒度为≤1mm的合成莫来石20-30份，粒度为0.074mm的红柱石15-30份，粘土5-10份，促烧剂3-5份，纸浆结合剂3-4份。

粘土的平均粒度为0.074mm。

高炉用抗渗透低铝莫来石砖，制备步骤如下：

先加入粒度为5-3mm的合成莫来石、粒度为3-1mm的合成莫来石和粒度为≤1mm的合成莫来石颗粒料干混2-4min，再加入纸浆结合剂混2-4min，最后加入红柱石、粘土、促烧剂混4-6min，总混炼时间不低于10min后出碾，成型后干燥至干坯残余水分≤1.0%，最后在1430-1480℃温度下煅烧得到产品。

干燥温度为进口50-70℃，出口110-130℃，干燥时间为2-4天。

煅烧时间为6-8h。

莫来石晶体是铝硅酸盐在高温作用下唯一稳定的形式，红柱石在常压下加热至1350℃以后，开始转化成与原晶体平行的针状莫来石，理论转化率为87.64%。在加热转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，体积膨胀3-4%。这是一种不可逆的晶体转化，一经转化，则具有更高的耐火性能，耐火度可达1800℃以上，且耐骤冷骤热，机械强度大，抗热冲击力强，抗渣性强，荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性，甚至不溶于氢氟酸，极强的抗化学腐蚀性。本发明制备过程中，红柱石原料的特性大大提高了抗渗透低铝莫来石砖的结构强度和抗高温性能。高温下形成的莫来石的雏晶能够充填和占据合成莫来石骨料与红柱石、粘土细粉形成的微观空隙，降低制品的气孔率，提高制品的强度。

本发明使用促烧剂，有效提高玻璃相粘度，增强颗粒与液相的胶结程度，从而提高了制品的致密化。

本发明原料理化指标：

合成莫来石的化学组分质量分数为：Al₂O₃≥45%；SiO₂≤50%；Fe₂O₃≤1.0%；

红柱石的化学组分质量分数为：Al₂O₃≥55%；SiO₂≤40%；Fe₂O₃≤1.0%；

粘土的化学组分质量分数为：Al₂O₃≥25%；SiO₂≤50%；Fe₂O₃≤2.0%；

促烧剂的化学组分质量分数为：Al₂O₃≥14%；SiO₂70～75%；Fe₂O₃≤1.0%；R₂O≤12%。

合成莫来石、红柱石、粘土、促烧剂均为市售产品。