[发明专利]塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖及其制备方法。本发明的塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖是对干熄焦炉冷却室用耐火砖性能的改进，可提升砖指标性能，提高其耐磨性能、延长干熄焦炉冷却室工作面层耐材砖的使用寿命。

背景技术

作为焦化工序节能减排的重要项目——干熄焦在国内已广泛应用，随着国产大型化干熄焦的推广应用，干熄焦技术的发展与研究渐成行业热点，尤其是针对干熄焦技术发展与实际应用中干熄炉内耐材的破损、倒塌、大面积磨损更是急待解决的问题，干熄焦炉体作为干熄焦系统的主体部位，其重要性不言而喻。但从目前国内现有干熄焦系统运行情况看，除斜道区、环形风道倒塌现象已经较普遍外，冷却室工作面层BM莫来石砖严重磨损问题，也严重制约干熄焦的安全运行和效能发挥。

干熄炉冷却室砖的磨损机理：干熄焦炉冷却室主要完成干熄炉内焦炭冷却作用，底部的冷却气流沿向上与自上而下的焦炭层对流换热，焦炭沿干熄炉冷却室壁向下运动的过程中与工作面砖形成挤压和剧烈磨擦，使干熄炉冷却室耐火砖磨损。

造成干熄炉冷却室耐火砖磨损损坏的主要原因：1、是在于耐火砖本身的材质不能满足干熄焦工艺的要求；2、冷却段的耐火砖砌体因受循环气体焦粉磨损造成的孔洞较深，加上循环气体中存在CO，在300～600℃范围内会进行化学反应2CO→CO₂+C，分离出的游离炭对耐火材料有侵蚀作用，会造成耐火砖砌体破裂或完全损坏，损坏主要集中发生在冷却段的耐火砖砌体上面，温度变化也较频繁，因此冷却段在设计时选用高强耐磨、耐急冷急热性好的BM型莫来石砖。但是该BM型莫来石砖实际使用中也存在的诸多的问题：目前干熄焦炉冷却室在实际使用过程中普遍存在磨损量不断加大的趋势，新投用的干熄炉第一年冷却室工作面砖不同方位磨损在30-50mm，第二年达到75-100 mm，几乎将冷却室工作面砖磨损掉；各使用单位也在千方百计采取措施消除磨损量，在操作中尽量保持均匀排焦，减少排焦偏析产生的不规则磨损；在年修中采用耐磨浇注料进行浇注，减缓磨损的发生，但收效甚微；在工作面砖磨损产生后，磨损量会不断加剧，采用浇注料浇注填补的方式会改变干熄炉高径比，影响气流在炉内的走向，排焦产生偏析，冷却效果下降直接威胁排焦系统运行安全，也会降低干熄焦热能回收和效能发挥。

针对干熄炉冷却室耐材磨损的问题，发明人在多次的实验、分析、比对和试用中，发现冷却室目前使用的BM莫来石砖其指标性能相对较低，与干熄炉内实际恶劣工况所需要的性能指标不匹配，造成了冷却室砖大面积磨损损坏。因此需要开发一种新的耐磨型莫来石砖。

发明内容

本发明的目的提供一种塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖。

本发明的另一目的在于提供一种塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖，其在于所述莫来石砖的原料包括干混料、SiC超细粉和粘结剂，所述的干混料按重量百分含量计包括以下组分：转窑矾土细粉5%~25%、高岭土粉5%~25%、红柱石精矿粉1%~10%、转窑矾土颗粒15%~35%、莫来石颗粒10%~30%和棕刚玉颗粒10%~30%，所述SiC超细粉（碳化硅超细粉）的用量为干混料总重量的3~7%，所述粘结剂的用量为干混料总重量的2~5%。所述的干混料可以只包含转窑矾土细粉、高岭土粉、红柱石精矿粉、转窑矾土颗粒、莫来石颗粒和棕刚玉颗粒几种组分，且干混料各组分之和为100%。优选的所述干混料中各组分的重量百分含量为：转窑矾土细粉10%~20%、高岭土粉10%~20%、红柱石精矿粉3%~7%、转窑矾土颗粒20%~30%、莫来石颗粒15%~25%和棕刚玉颗粒15%~25%。干混料的配方中，转窑矾土颗粒、莫来石颗粒和棕刚玉颗粒为骨料。

上述的塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖，其在于所述的粘结剂为硅溶胶。

上述的塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖，其在于各组分的细度或粒径为：转窑矾土细粉200~400目，高岭土粉100~300目，红柱石精矿粉350~600目，转窑矾土颗粒粒径3~5mm，莫来石颗粒粒径1~3mm，棕刚玉颗粒粒径≤1mm，SiC超细粉粒径≤1μm。

上述的塑性复合相抗剥落耐磨型莫来石砖，其在于所述的转窑矾土细粉或转窑矾土颗粒、高岭土粉、红柱石精矿粉、莫来石颗粒和棕刚玉颗粒中主要化学成分的重量百分含量为：