[发明专利]一种耐火砖以及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及回转窑原料高温煅烧技术领域，尤其是涉及一种耐火砖以及制备方法。

背景技术

湖南环化地区拥有丰富的BK型矾土，该矾土具有CaO、MgO、K₂O、Na₂O含量极低及TiO₂含量较低的典型特点，是世界上迄今为止已发现的全天然料烧结莫来石最理想的生产原料。全天然料烧结莫来石具有热膨胀均匀、热稳定性好、荷重软化点高、高温蠕变值小、高温强度和高温硬度大、抗化学腐蚀性好、抗热震性好等物理化学性能，是冶金、建材、陶瓷、化工、火力发电、垃圾焚烧炉等耐火材料的理想原料及理想的精密铸造砂。全天然料烧结莫来石采用湿法均化、回转窑高温煅烧的生产工艺。回转窑为高温煅烧设备，以工业重油为燃料，最高煅烧温度达到1830℃以上，因此要求其内衬材料必须耐高温；莫来石生、熟料在回转窑内随着回转体转动不断转动、抛落，不断侵蚀、冲刷和磨损窑体内衬材料，因此要求回转窑内衬材料必须耐侵蚀、抗冲刷、耐磨；另外因回转窑计划检修、抢修等原因也要求其内衬材料要有良好的急冷急热性能。

现有技术，回转窑内衬材料一般使用高铝砖或刚玉莫来石砖，这两种材料缺点较多。高铝砖长期使用在1800℃以上高温，会很快变形收缩甚至造成局部塌陷掉落，耐磨性及热震性能明显不够，使用寿命在3个月左右；刚玉莫来石砖是用烧结莫来石颗粒和白刚玉细粉为主要原料，添加结合粘土、石英砂等，用纸浆水结合，高温烧成而制得，其Al₂O₃含量在65∽75％、耐压在60∽90MPa、体积密度在2.6∽2.65g/cm³、荷软≥1650℃。刚玉莫来石砖虽然能长期经受1800℃以上高温，但体密、耐压偏低、耐磨性偏低，急冷急热性能较差，不能满足回转窑工作环境要求，使用寿命为6个月左右。

因此，现有的回转窑内衬砖，无论是高铝砖还是刚玉莫来石砖，都因其体密、强度偏低、急冷急热次数较低，导致不耐冲刷、耐磨性差，热震性差，不能满足莫来石高温煅烧回转窑内衬使用要求，导致回转窑寿命短、维修费用高、运行成本高等。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种耐火砖，本发明提供的耐火砖体积密度大、强度大，抗侵蚀、抗冲刷、耐磨性好且热震性能强。

本发明提供了一种耐火砖，包括如下原料：

高铝料48～58重量份；碳化硅14～20重量份；铬刚玉12～18重量份；红柱石8～12重量份；结合粘土3～7重量份。

优选的，所述耐火砖包括：

高铝料50～57重量份；碳化硅15～19重量份；铬刚玉13～17重量份；红柱石9～12重量份；结合粘土4～7重量份。

优选的，所述高铝料的体积密度为3.25g/cm³以上；碳化硅的体积密度为3.20g/cm³以上；铬刚玉的体积密度为3.60g/cm³以上；红柱石的体积密度为3.15g/cm³以上。

优选的，所述耐火砖包括58～68质量百分比的颗粒料和32～42质量百分比的细粉；其中，颗粒料中粒径为1～3mm的颗粒料的质量百分比为67～77，粒径为0.09～1mm的颗粒料的质量百分比为23～33，细粉粒径为0.088mm以下。

优选的，所述碳化硅包括25～35质量百分比的颗粒料和65～75质量百分比的细粉；其中，颗粒料的粒径为0.09～1mm，细粉粒径为0.088mm以下；所述红柱石包括45～55质量百分比的颗粒料和45～55质量百分比的细粉；其中，颗粒料的粒径为0.09～1mm，细粉粒径为0.074mm以下。

优选的，所述铬刚玉为细粉，结合粘土为细粉；所述细粉粒径为0.088mm以下。

本发明提供了一种上述技术方案所述的耐火砖的制备方法，包括：

将碳化硅、铬刚玉、红柱石和结合粘土的粒径为0.088mm以下的细粉预混，得到预混粉；

将高铝料、碳化硅、和红柱石的粒径为0.09～3mm的颗粒料干混，与结合剂水溶液混碾，再与所述预混粉净混，出料、成型、干燥、烧成得到耐火砖。

优选的，所述结合剂包括纸浆干粉、黄糊精、CMC中的一种或多种。

优选的，所述预混的时间为15～20min；所述干混的时间为2～3min；所述混碾的时间为2～3min；所述净混的时间为15～20min。

优选的，所述烧成最高温度为1430～1440℃；最高烧成温度下的保温时间为10～12h。