炭素焙烧炉用耐火材料及其制备方法技术

炭素焙烧炉用耐火材料，由２０～３０％粒径＜１ｍｍ的煅烧高岭土、２５～３５％粒径１～３ｍｍ的煅烧高岭土、１０～１５％粒径３～５ｍｍ的煅烧高岭土、２５～３０％高铝矾土、５～１５％结合粘土、５～１５％蓝晶石经混炼、成型、煅烧制成。本发明专利技术制备得到的炭素焙烧炉用耐火材料是一种Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］含量介于粘土砖与高铝砖之间的耐火制品，显气孔率低，高温蠕变率低，具有抗ＣＯ腐蚀性能，性能远高于一般粘土砖、高铝砖及低蠕变粘土砖和低蠕变高铝砖，能适应与满足大型炭素焙烧炉的操作环境要求，提高焙烧炉使用寿命。本发明专利技术耐火材料的主要原料由煤矸石煅烧得到，既降低了原料成本，又促进了煤矸石的利用。

Refractory material for carbon baking furnace and preparation method thereof

Refractory material for carbon baking furnace, from 20 to 30% the particle size is less than calcined kaolin, 25 ~ 1mm 35% size 1 ~ ~ 10 3mm calcined kaolin, calcined kaolin particle size of 3 to 15%, 5mm 25 ~ 30% bauxite, 5 ~ 15%, 5 ~ 15% with clay by mixing, aquamarine made of shaping and calcining. Baking furnace of carbon prepared by the invention is a kind of refractory material for refractory products, Al down between 2 O down 3. The contents of clay brick and high alumina brick, low porosity, high temperature creep rate is low, with CO corrosion resistance, the performance is far higher than that of clay brick, high alumina brick and low creep brick and low creep high alumina brick, can adapt to and meet the large carbon baking furnace operating environment requirements, improve the service life of the baking furnace. The main raw material of the refractory material is obtained by calcining the gangue stone, which not only reduces the cost of raw materials, but also promotes the utilization of coal gangue.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐火材料，特别是涉及一种专供炭素焙烧炉使用的耐火材 料，该耐火材料以煅烧高岭土为主要原料生产。本专利技术还涉及该耐火材料的制 备方法。
技术介绍
炭素焙烧炉的作用是将经高压成型后的各种炭素制品在隔绝空气的情况 下，按规定的焙烧温度进行间接加热，以提高炭素制品的机械强度、导电性和耐高温的性能。 一座大型炭素焙烧炉所需耐火材料约6000咱以上，其中的底部 砖墩与坑面在高温下长期承受上部砌体和焙烧制品的重量，上部的电极箱加热 墙、火井箱和燃烧嘴等部位的砌体长期遭受140(TC的高温作用和在每一个焙烧 周期内的温度变化影响，因此，必须釆用机械强度高、荷重软化温度高、高温 蠕变率低、热稳定性好且抗CO渗透的耐火材料来砌筑。过去的炭素焙烧炉用耐火材料一直使用一般粘土砖和高铝砖。近年来，为 了减少炉墙在使用过程中的塌陷，炭素焙烧炉用耐火材料有由一般粘土砖和高 铝砖向低蠕变粘土砖和低蠕变高铝砖过渡的趋势。澳大利亚、俄罗斯等国家每年需要从我国釆购大量的炭素焙烧炉用耐火材 料，从这些国家提供的釆购技术指标来看，耐火材料制品的Ah03含量适中、显 气孔率低、荷重软化温度高、高温蠕变率低、热稳定性好，另外还特别强调高 温强度、热膨胀率、甚至抗CO的渗透性。 一般的粘土砖和高铝砖远远达不到这 些技术要求，而国内现有的低蠕变粘土砖和低蠕变高铝砖的综合性能与上述技 术指标相比也还存在着一定的差距。煤系高岭土 (俗称煤矸石)是我国独具特色的优势非金属矿产资源，储量 居世界之首，煅烧后的煤系高岭土又称低铝莫来石，性能优良，价位适中。以 煅烧后的煤系高岭土作为骨料，烧结制备炭素焙烧炉用耐火材料，可以进一步提高制品的理化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Al203含量适中，显气孔率低，高温蠕变率低，且具有抗CO腐蚀性能的炭素焙烧炉用耐火材料。提供上述炭素焙烧炉用耐火材料的制备方法，是本专利技术的另 一专利技术目的。 本专利技术的炭素焙烧炉用耐火材料是以下述重量百分数的材料为原料粒径< lmm的煅烧高岭土20 ~ 30 %粒径1 ~ 3mm的煅烧高岭土 25 ~ 35 %粒径3 5mm的煅烧高岭土 10~15%高铝矾土 25~30%结合粘土 5~15%蓝晶石 5~15% 经混炼、成型、煅烧制成。其中，所述的煅烧高岭土是由煤系高岭土煅烧后制成的煅烧高岭土 。 本专利技术炭素焙烧炉用耐火材料的具体制备方法包括以下步骤 l)将煅烧高岭土破碎后，筛分成粒径为〈lmm、 l~3mm、 3 ~ 5mm的3个级别；2 )按上述比例将高铝矾土、结合粘土、蓝晶石混合后，研磨成细度< 0. 088mm 的共磨粉；3) 将共磨粉与3个级别的煅烧高岭土按上述比例混合，并加入纸浆废液一 起混炼10 12min;4) 混炼后的泥料经压制成型制成砖坯，于80 18(TC干燥后，装入隧道窑 中，在1510 152(TC进行煅烧制成耐火材料。其中，所述的压制成型是釆用400t的摩擦压砖机，将泥料压制成体积密度 为2. 50~ 2. 60g/cm3的砖坯。本专利技术制备得到的炭素焙烧炉用耐火材料产品是一种八1203含量介于粘土砖 与高铝砖之间的耐火制品，其具体技术性能内容见表1 。表l理化性能比较<table>table see original document page 5</column></row><table>从表1技术指标来看，关键指标是显气孔率、荷重软化温度(0.5%)、蠕变 率(1280°C/14 ~ 24h),热震稳定性(IIO(TC水冷)和抗CO腐蚀。本专利技术的耐火材料产品釆用的主要原料为一种煅烧高岭土，这种煅烧高岭 土是由煤矸石煅烧而来的。煤矸石是我国排放量最大的工业废物，约占我国工 业固体废物的四分之一。具有关部门提供的材料显示，全国历年累计堆存的煤 矸石约36亿吨，规模较大的矸石山约2600座，占地1.2万公顷。煤幵石长期 堆存，不仅占用大量土地，同时也会造成自燃，污染大气及地下水质。本专利技术 产品以煅烧煤系高岭土为主要原料，既降低了原料成本，又促进了工业固体废 弃物一一煤矸石的利用，而且本专利技术产品的性能远远高于一般粘土砖、高铝砖与近似产品低蠕变粘土砖、低蠕变高铝砖，能适应与满足大型炭素焙烧炉的操 作环境与要求，提高其使用寿命。具体实施方式 实施例1将由煤系高岭土 (煤矸石)煅烧制成的煅烧高岭土用圆锥破碎机破碎，经振动筛分级成< lmm、 1 ~ 3mm、 3 ~ 5mm3个级别。取650Kg高铝矾土、 130Kg结合粘土和230Kg蓝晶石加入简磨机中共磨成细 度< 0. 088mm的共磨粉。取200Kg粒径< l顯的煅烧高岭土、240Kg粒径1 ~ 3mffl的煅烧高岭土、 100Kg 粒径3-5mm的煅烧高岭土、 360Kg共磨粉混合，加入湿碾机中，同时加入24Kg 纸浆废液，混练10 12min。釆用400t的摩擦压砖机将混炼后的泥料压制成型制成砖坯，压砖机模型放 尺率为非受压方向0.5~1%,受压方向1~2%,压制成的砖坯体积密度为2. 50~ 2. 60g/cm3。将砖坯在80 18(TC温度下烘干。制成的砖坯装车，送入隧道窑中，以发生炉煤气为燃料，最高烧成温度 1510-152(TC,煅烧制成耐火材料。制成的耐火材料的理化性能为A1203 51. 80%, Fe203 0.77%, Ti02 1.38%, R2O0. 56%,耐火度176(TC，体积密度2. 37g/cm3,显气孔率14%，常温耐压强度 111Mpa,荷重软化温度(O. 5%) 1540°C,蠕变率(1280°C/14 ~ 24h) 0. 004%/h,高 温抗折强度(130(TC)16Mpa，热膨胀(20 ~ IOO(TC) 0. 50%,热震稳定性(IIO(TC水 冷)>12次，抗CO腐蚀(lOOh)A。实施例2原料配比为粒径〈lmm的煅烧高岭土 160Kg、粒径1 ~ 3mm的煅烧高岭土 "4Kg、粒径3 Smm的煅烧高岭土96Kg、高铝矾土 200Kg、结合粘土 40Kg和蓝 晶石80Kg,制备方法同实施例l。实施例3粒径< lmm的煅烧高岭土 160Kg、粒径1 ~ 3隱的煅烧高岭土 200Kg、粒径3 ~ 5mm的煅烧高岭土 120Kg、高铝矾土 200Kg、结合粘土 80Kg和蓝晶石40Kg，制 备方法同实施例1。实施例4粒径< lmm的煅烧高岭土 220Kg、粒径1 ~ 3mm的煅烧高岭土 200Kg、粒径3 ~ Smm的煅烧高岭土80Kg、高钼矾土 220Kg、结合粘土 40Kg和蓝晶石40Kg,制备 方法同实施例1。权利要求1、炭素焙烧炉用耐火材料，是以下述重量百分数的材料为原料粒径＜1mm的煅烧高岭土 20～30％粒径1～3mm的煅烧高岭土25～35％粒径3～5mm的煅烧高岭土10～15％高铝矾土 25～30％结合粘土 5～15％蓝晶 5～15％经混炼、成型、煅烧制成。2、 根据权利要求l所述的炭素焙烧炉用耐火材料，其特征是所述的煅烧高 岭土由煤系高岭土煅烧后制成。3、 权利要求l所述炭素焙烧炉用耐火材料的制备方法，包括以下步骤1) 将本文档来自技高网...

【技术保护点】
炭素焙烧炉用耐火材料，是以下述重量百分数的材料为原料：粒径＜１ｍｍ的煅烧高岭土２０～３０％粒径１～３ｍｍ的煅烧高岭土２５～３５％粒径３～５ｍｍ的煅烧高岭土１０～１５％高铝矾土２５～３０％　 　结合粘土５～１５％蓝晶石５～１５％经混炼、成型、煅烧制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史永记，王义长，史选红，
申请(专利权)人：山西阳泉华岭耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：14[]