[发明专利]一种炼油加热炉附墙用耐火砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼油加热炉附墙用耐火砖及其制备方法，属于耐火材料领域。

背景技术

耐火砖是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的具有一定形状和尺寸的耐火材料，能耐1580℃-1770℃的高温。按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖；按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。耐火砖可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。

在双面辐射加热炉中,火焰附着炉墙的卧管炉是炼油厂加氢装置中的常见炉型,燃烧器的火焰附墙燃烧,由炽热的炉墙对辐射室内的炉管进行热辐射,从而保证炉管受热均匀。火焰所附着墙面采用的耐火砖需承受附墙火焰的温度和变温操作的热冲击。这就要求炼油加热炉附墙用耐火砖具有优异的抗热冲击性和抗热震稳定性，否则将造成炉墙开裂，导致严重的热量损耗，甚至威胁到生产安全。

近年来，国内耐火砖生产工艺发展迅速，市场上出现了种类繁多、性能各异的耐火砖。中国专利号为：200710062457.5的发明专利公开了一种硅质隔热耐火砖，本发明耐火砖由硅石细粉81-85％，珍珠岩15-19％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.45-0.55％，水泥0.9-1.1％，石灰乳6.5-7.5％，纸浆1.95-2.2％组成，制备工艺为：将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1-2分钟后，加入占主原料总重的1.8-2.2％的水，然后加入石灰乳，碾压10-15分钟，最后加入纸浆，碾压10-15分钟，出碾，成型制坯。采用上述原料和工艺制得的耐火砖虽然解决了现有粘土质隔热耐火砖存在荷重变形温度低、高温下易收缩、导热率较大、保温效果不好等缺陷，但是其耐火性、抗热冲击性和抗热震稳定性与国外耐火砖相比较，仍存在较大的差距，无法满足出口市场的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗热冲击性和抗热震稳定性优异的炼油加热炉附墙用耐火砖及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种炼油加热炉附墙用耐火砖，由以下重量份的原料制成：粉砂岩14-22、温石棉尾矿18-27、三聚磷酸钠4-7、硫铁矿烧渣21-29、白石墨7-13、漂珠9-16、矿山粉尘24-33、烧结镁铝尖晶石砂22-30、镁渣硅酸盐水泥33-46、蛋白石14-22、聚醋酸乙烯酯均聚胶粉5-10、膨胀珍珠岩10-15、拟薄水铝石16-24。

一种炼油加热炉附墙用耐火砖的制备方法，由下列步骤组成：

(1)将温石棉尾矿、硫铁矿烧渣、矿山粉尘、蛋白石混合均匀，粉碎，过40-70目筛，780-820℃煅烧2-3h，冷却至室温，600-800r/min干法球磨15-30min，然后按照固液比1：5-7将球磨后的粉末加入到质量分数为25％的硫酸溶液中，水浴加热至65-75℃，保温浸泡1.5-2.5h，静置冷却后过滤，滤渣用水洗涤至中性，按照固液比1：4-6将洗涤后的滤渣加入到质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，加热至75-85℃，保温浸泡1-2h，静置冷却后过滤，滤液通入二氧化碳气体至pH为8.5-9时，关闭二氧化碳，静置陈化4-6h，过滤，滤渣洗涤干净，烘干，700-750℃温煅烧1-2h，冷却至室温，待用；

(2)按照质量比1:6-8将步骤(1)制得的原料与固含量为20％的铝溶胶混合，充分搅拌均匀，再加入相当于浆料质量12-14％的聚乙烯醇和8-10％的六偏磷酸钠，600-700r/min干法球磨10-15min，然后在真空度为1-3Pa、温度为-50～-80℃的条件下冷冻干燥30-40h，再在空气气氛下以6-8℃/min的速率升温至770-830℃，保温3-4h，再以8-10℃/min的速率升温至1400-1450℃，保温2-3h，再以4-7℃/min的速率降温至910-970℃，保温3-4h，再以5-8℃/min的速率降温至380-440℃，保温6-7h，冷却至室温，得到耐火料；

(3)将粉砂岩、白石墨、漂珠、烧结镁铝尖晶石砂、膨胀珍珠岩、拟薄水铝石混合均匀，粉碎，过60-90目筛后与步骤(2)制得的耐火料进行干混，混合4-7min，然后加入适量的水，并加入余下原料进行湿混，混合3-5min；

(4)将步骤(3)制得的混合料加入成型模具中压制成型，成型压力为15-20MPa，脱模后进行晒水养护，6-8h养护一次，养护7-9天，然后自然环养护即可。

本发明的有益效果：