熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖制造技术

本发明专利技术涉及一种复合耐火砖及其生产方法，特别是涉及一种熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖及其生产方法。该耐火砖包括长方形六面体、正方形六面体、梯形六面体、空心圆柱形体，异形六面体锆刚玉耐火砖，在与侵蚀面近似平行方向的任一标号锆刚玉耐火砖中铸嵌包容有非氧化物板材复合层。复合层板材可有翻边，其形状与耐火砖侵蚀面形状轮廓线近似对应，复合层材料可为金属钼板材，或为氮化铝板材，或为氮化硅板材，或为硼化锆板材，或为碳化硼板材，或为氮化硼板材，或为赛隆板材。复合锆玉耐火砖砖体料可用纯生料，或纯熟料，或生料和熟料按比例混合，其生产方法基本和锆刚玉耐火砖生产方法相同，在浇注前将非氧化物板材复合层安装固定在浇铸模腔内，复合锆刚玉耐火砖明显延长使用寿命，延长玻璃窑炉龄，提高玻璃质量，具有明显经济效益。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型熔铸耐火砖及其生产方法，特别是涉及一种熔铸含非氧化物板材复合锆刚玉耐火砖及其生产方法。
技术介绍
众所周知耐火材料在冶金工业、建材行业有着广泛用途。是国民经济发展的基础材料之一。熔铸耐火材料是指将一定成分的几种原料用电弧炉熔融浇注法制成的耐火材料。熔铸耐火材料是玻璃工业窑炉必不可少的重要基础材料，特别是熔铸锆刚玉耐火砖为推动玻璃制造业发展立下汗马功劳。随着玻璃窑炉熔化温度不断提高，熔铸锆刚耐火砖标号不断增加，从最初锆刚玉砖的20#，到30#，33#，36#，41#，45#……，其中目前在玻璃窑炉中使用最广泛，最被用户接受，综合性能，经济性较好的要算是锆刚玉33#和41#耐火砖。随着玻璃种类不断增多，例如含铅，硼等玻璃要求玻璃窑炉的抵抗高温侵蚀的承受能力越来越高，随着市场竞争的白热化，要求玻璃厂不断降低成本，降低成本的重要措施之一是延长玻璃窑炉的寿命。锆刚玉耐火砖的标号越大，玻璃窑炉的寿命也会越长，但是标号越大，氧化锆含量越多，制造合格率越低，锆刚玉耐火砖的生产成本也就越高，所以从单方面提高锆刚玉砖的标号来延长玻璃窑炉的炉龄，从经济性方面考虑是不可取的，这是一个方面；另一方面锆刚耐火砖在玻璃液的不断侵蚀，冲刷下，侵蚀面逐渐形成沟槽，沟槽不断加深，侵蚀速度越快，则玻璃窑炉的寿命就越短。为了解决这一问题各国的科技工作者正在采取各种技术措施来防止或延缓锆刚耐火砖侵蚀面沟槽形成，提高锆刚耐火砖的抗侵蚀性，以延长玻璃窑炉炉龄。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了延长玻璃窑炉的炉龄，研制生产出熔铸含非氧化物板材复合锆刚耐火砖及其生产方法。本专利技术的技术方案是一种熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖，包括长方形六面体，正方形六面体，梯形六面体，弧形六面体，空心圆柱形体，异形六面体锆刚玉耐火砖，在与侵蚀面的近似平行方向的任一种标号的锆刚玉耐火砖中铸嵌包容有非氧化物板材复合层。非氧化物板材可为热膨胀系数与锆刚玉耐火砖热膨胀系数相近有关金属和非金属板材，可为金属钼(Mo)板材，或为氮化铝(AlN)板材，或为氮化硅(Si3N4)板材，或为硼化锆(ZrB2)板材，或为碳化硼(BC4)板材，或为氮化硼(B2N3)板材，或为赛隆(一种组合范围很宽的固溶体)板材等。非氧化物板材复合层的形状与耐火砖侵蚀面形状轮廓线近似对应，复合层板材可有平板型、长条板型、弧板型、[型板材、型板材、圆柱形板材，上述形状板材可根据需要设计翻边，复合层板材表面与锆刚玉耐火砖侵蚀面表面距离1～3cm，非氧化物复合层板材厚度为0.5～10mm。一种熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖的生产方法，按常规，根据需要生产的复合锆刚玉耐火砖标号、形状和尺寸，计算出所需氧化铝粉，精选锆英石、硼砂、纯碱，脱硅锆各原料重量，混均配成生料，按需要生料重量分次投入电弧炉内，根据具体情况调整电压、电流，加温熔化，将全部生料加完，熔炼40～180分钟，温度约2000℃，精炼5～20分钟，吹氧3～5分钟，停止加温，在温度1680～1840℃进行浇注，浇涛后保温退火6～12天，在浇注前将所需加工好的非氧化物板材按设计要求安装固定在待浇注生产的复合锆刚玉耐火砖的铸模空腔中。根据所需生产的复合锆刚玉耐火砖侵蚀面形状及几何尺寸，设计非氧化物板材的对应形状和相应尺寸，并用非氧化物复合层板材相同材料做为复合层板材的支撑件，将非氧化物板材通过支撑件固定在待浇注的复合锆刚玉耐火砖的铸模空腔中，非氧化物复合层平面表面距待生产复合锆刚玉耐火砖侵触面对应铸模空腔壁表面1～3cm，非氧化物板材可为金属钼板材，或为氮化铝板材，或为氮化硅板材，或为碳化硼板材，或为氮化硼板材，或为硼化锆板材，或为赛隆板材，其厚度为0.5～10mm，上述板材可有翻边，并带支撑件，熔炼加温电压在170～380伏，电流在1000～7000安培。一种熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖的生产方法，按已知技术将外观检查不合格的相同锆刚玉耐火砖或玻璃炉窑拆下来的相同标号废锆刚玉耐火砖，进行分选堆放、破碎、检选、除铁、干燥，形成熟料，可生产相同标号的复合锆刚玉耐火砖，按所需重量分次投入电弧炉内，以一定电压和电流加温熔化，熔炼40～180分钟，温度约2000℃，精炼5～20分钟，吹氧3～5分钟，停止加热，在温度1680～1840℃时浇注，浇注后保温退火6～12天，在浇注前将所需加工好的非氧化物板材复合层安装固定在将要浇注的复合锆刚玉耐火砖铸模空腔中。根据所需生产的复合锆刚玉耐火砖侵蚀面形状尺寸，设计非氧化物复合层板材对应的形状及相应尺寸，并用与非氧化物复合层板材相同材料做支撑件，支撑固定在将要浇注的复合锆刚玉耐火砖铸模空腔中，非氧化物复合层平面表面距待生产复合锆刚玉耐火砖侵蚀面对应模腔壁表面1～3cm，非氧化物板材可为金属钼板材，或为氮化铝板材，或为氮化硅板材，或为硼化锆板材，或为碳化硼板材，或为氮化硼板材，或为赛隆板材，其厚度为0.5～10mm，若熟料标号比所需生产的复合锆刚玉耐火砖标号低，则应按常规方法计算添加氧化铝，氧化锆等各种原料的重量份，以便满足所生产的复合锆刚耐火砖中氧化铝和氧化锆等各种原料含量的技术要求，熔炼加温，电压170～380伏，电流在1000～7000安培。一种熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖的生产方法，按常规根据需要生产的复合锆刚玉耐火砖标号，计算出所需氧化铝粉，精选锆英石，硼砂，纯碱，脱硅锆各原料重量，混均配成生料，将所需生产标号和对应的不合格锆刚耐火砖或玻璃窑炉拆卸的对应标号废锆刚耐火砖破碎，检选，除铁，干燥形成熟料，按需要重量将生料和熟料按一定比例分次投入电弧炉内，以一定电压和电流加温熔化，加完料后熔炼40～180分钟，熔炼温度约2000℃，精炼5～20分钟，吹氧3～5分钟，停止加温，在温度1680～1840℃时浇注，浇注后保温退火6～12天，生料和熟料重量份之比可为(80～10)∶(20～90)，在浇注前将所需加工好的非氧化物板材复合层安装固定在待浇注的复合锆刚玉耐火砖铸模空腔中。生料和熟料重量份之比，较好为(60～40)∶(40～60)。若熟料中原锆刚玉耐火砖标号小于所需要生产复合锆刚玉砖标号时，则应根据常规计算法，按熟料实际用量适当增加氧化铝和精选锆英石，脱硅锆及其它原料重量份，使其满足所需生产的复合锆刚玉砖标号对所需原材料含量要求，根据需要锆刚玉耐火砖侵蚀面形状及尺寸，设计非氧化物板材的对应形状和相应尺寸，并用非氧化物复合层板材相同的材料做支撑件，将非氧化物板材支撑固定在将要浇注的锆刚玉耐火砖的铸模腔中，非氧化物复合层距待生产的复合锆刚玉耐火砖侵蚀面对应铸模空腔表面1～3cm，非氧化物板材可为金属钼板材，或为碳化硼板材，或为氮化硼板材，或为氮化硅板材，或为硼化锆板材，或为氮化铝板材，或为赛隆板材，其厚度为0.5～10mm，上述板材可有翻边，熔炼加温，电压在170～380伏，电流在1000～7000安培。本专利技术具有有益的积极效果1.复合锆刚玉耐火砖是利用有关金属或非金属板材铸嵌包容在锆刚玉耐火砖中，当耐火砖的侵蚀面被玻璃液冲刷侵蚀后，露出非氧化物板材时，在高温下，非氧化物板材表面被玻璃液覆盖，非氧化物板材复合层不与玻璃液发生化学反应，也不被氧化，使复合锆刚玉砖的侵蚀面被侵蚀变得明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔铸含非氧化物板型材复合锆刚玉耐火砖，包括长方形六面体、正方形六面体、梯形六面体、弧形六面体、空心圆柱形体，异形六面体锆刚玉耐火砖，其特征是：在与侵蚀面的近似平行方向的任一种标号的锆刚玉耐火砖中铸嵌包容有非氧化物板材复合层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋作人，李起胜，王道善，李文珍，刘石贵，赵建国，
申请(专利权)人：郑州振中电熔锆业有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]