一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法。该方法按以下步骤具体进行：步骤S1、配料混匀；步骤S2、混碾；步骤S3、压制成型；步骤S4、烧制；步骤S5、检验包装。本发明专利技术采用的红柱石增强骨架强度作用，有效提高热震性能；高纯电熔莫来石具有针状晶体结构，能吸收红柱石转化阶段膨胀，提高热震与抗折强度；板状刚玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的组分，有效提高抗氧化性能；纳米级α‑Al2O3材料高温液相组成，可以有效提高高温液相烧结机理，促进稳定晶格生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料
，尤其涉及一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法。
技术介绍
干法熄焦炉(简称干熄炉)，是干熄焦系统的一个重要装置。干熄炉内上部为预存室及环绕在预存室外并与预存室连通的环形风道，下部为冷却室，上部环形风道和下部冷却室之间通过中部的斜道区连通，斜道区作为承上启下的结构，其构件主要包括牛腿支柱，牛腿支柱是关键部位。目前使用的干熄炉斜道牛腿支柱砖均采用普通的耐火材料制作而成，制备工艺很是传统，干熄炉一般运行1-2年后，由于长期受高温焦炭及焦粉的磨蚀，造成牛腿支柱破损或坍塌，而不得不停炉对牛腿支柱进行年修，年修时间一般在30天左右，年修时间长；且随着高炉的大型化，高炉对干熄焦炭的保供依赖性越来越大，每次停炉对高炉生产影响巨大，无法满足现代钢铁联合企业的使用要求。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，优化制备工艺，提高的牛腿支柱砖的热震稳定性和使用强度，延长斜道牛腿支柱使用寿命。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，按以下步骤具体进行：步骤S1、配料混匀：1)按照牛腿支柱砖的组成(质量百分比)配料：红柱石43～47％、电熔莫来石28～32％、高岭土细粉5～5.5％、α-Al2O3微粉4.5～5％、高铝矾土6.5～7％、板状刚玉7.5～8％；2)将组成配料中的颗粒及细粉分别分开混匀，其中颗粒放入强制行星式混料机中，再将混匀好的细粉加入一起搅拌，确保搅拌充分均匀；步骤S2、混碾：向步骤S1中搅拌混和均匀的物料中加入3％的偏磷酸铝复合液进行湿辗，湿辗5～10分钟，混碾均匀；步骤S3、压制成型：混碾好后通过周转箱送至630t以上摩擦压力机边，按砖型模具压制成型；步骤S4、烧制：将压制好的砖坯自然放置24～48小时后入窑干燥，按规定的升温工艺进行炉窑烧制成砖；步骤S5、检验包装：砖样经取样检测理化指标，尤其是热震稳定性及耐压强度，合格后，包装外发。在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述升温工艺为：1)将砖坯自然放置后入窑干燥，缓慢升温至300℃，恒温2小时；2)待砖坯中自然水排尽后烧成速率提速5℃/小时，继续升温至800℃，恒温3小时；3)各矿物中游离水及低熔物烧出，后快速升温至烧成温度1360℃，恒温5小时；4)自然冷却至700℃时开窑，将砖样冷却至室温。在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述红柱石的粒级分布为：2-5mm23～27％、200目13％、325目7％，其理化性能指标为：在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述电熔莫来石由电弧产生高温熔化合成后制成，其粒级分布为：1-3mm18％；240目12％，其理化性能指标为：在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述板状刚玉的粒级为＞0.1mm，其理化性能指标为：在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述α-Al2O3微粉为纳米级，其粒级分布为：中位粒径D50/μm：3～6％、+25μm颗含量≤2％，α-Al2O3微粉的化学成分为：Al2O3的含量≥99.7％且α-Al2O3的含量≥96.8％。在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述高岭土塑性结合细粉的粒级为≤180目，其化学组分为：Al2O3≥43％。在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述高铝矾土的粒级为≤240目，其化学组分为Al2O3≥85％，体密≥3.3g/cm3。在上述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法中，可选的，所述偏磷酸铝复合液为Al(H2PO4)3与H3PO4的混合溶液，其体密为1.35-1.45g/cm3。与现有技术相比，本专利技术能实现的有益效果至少包括以下几个方面：(1)本专利技术的制备方法得到的压制砖坯成型效果较好，无缺边缺角现象；(2)本专利技术的制备方法的升温速率合理，温度控制效果较好，制品烧结均匀，结合相稳定；(3)通过小样试验，采用此成型、烧成工艺制度耐火砖性能最优；(4)红柱石增强骨架强度作用，有效提高热震性能；高纯电熔莫来石具有针状晶体结构，能吸收红柱石转化阶段膨胀，提高热震与抗折强度；板状刚玉可以提高耐磨性，替代原碳化硅粉的组分，有效提高抗氧化性能；纳米级α-Al2O3材料高温液相组成，可以有效提高高温液相烧结机理，促进稳定晶格生成。具体实施方式首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本专利技术干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本专利技术形成任何限制。下面就通过这个给出的实施例来对本专利技术干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法进行示例性说明。实施例1一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，按以下步骤具体进行：步骤S1、配料混匀：1)按照牛腿支柱砖的组成(质量百分比)配料：红柱石46％、电熔莫来石29％、高岭土细粉5％、α-Al2O3微粉5％、高铝矾土7％、板状刚玉8％；2)将组成配料中的颗粒及细粉分别分开混匀，其中颗粒放入强制行星式混料机中，再将混匀好的细粉加入一起搅拌，确保搅拌充分均匀；步骤S2、混碾：向步骤S1中搅拌混和均匀的物料中加入3％的偏磷酸铝复合液进行湿辗，湿辗5分钟，混碾均匀；步骤S3、压制成型：混碾好后通过周转箱送至630t摩擦压力机边，按砖型模具压制成型；步骤S4、烧制：将压制好的砖坯自然放置24小时后入窑干燥，按规定的升温工艺进行炉窑烧制成砖，升温工艺为：1)将砖坯自然放置后入窑干燥，缓慢升温至300℃，恒温2小时；2)待砖坯中自然水排尽后烧成速率提速5℃/小时，继续升温至800℃，恒温3小时；3)各矿物中游离水及低熔物烧出，后快速升温至烧成温度1360℃，恒温5小时；4)自然冷却至700℃时开窑，将砖样冷却至室温；步骤S5、检验包装：砖样经取样检测理化指标，尤其是热震稳定性及耐压强度，合格后，包装外发。在本实施例中，红柱石的粒级分布为：2-5mm26％、200目13％、325目7％，其理化性能指标为：红柱石在加热经过煅烧转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，这是一种不可逆的晶体转化，一经转化，则具有更高的耐火性能，耐火度可达1800℃以上，且耐骤冷骤热，机械强度大，抗热冲击力强，抗渣性强，荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性(甚至不溶于氢氟酸)和极强的抗化学腐蚀性。在本实施例中，电熔莫来石由电弧产生高温熔化合成后制成，其粒级分布为：1-3mm17％；240目12％，其理化性能指标为：在本实施例中，板状刚玉的粒级为＞0.1mm，其理化性能指标为：在本实施例中，α-Al2O3微粉为纳米级，其粒级分布为：中位粒径D50/μm：3％、+25μm颗含量2％，α-Al2O3微粉的化学组分为：Al2O3的含量为99.7％且α-Al2O3的含量为97.2％。在本实施例中，高岭土塑性结合细粉的粒级为≤180目，其化学组分Al2O3≥43％；，高铝矾土的粒级为≤240目，其化学组分Al2O3≥85％，体密≥3.3g/cm3；偏磷酸铝复合液为Al(H2PO4)3与H3PO4的混合溶液，其体密为1.35g/cm3。实施例2一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，按以下步骤具体进行：步骤S1、配料混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，其特征在于，按以下步骤具体进行：步骤S1、配料混匀：1)按照牛腿支柱砖的组成质量百分比配料：红柱石43～47％、电熔莫来石28～32％、高岭土细粉5～5.5％、α‑Al2O3微粉4.5～5％、高铝矾土6.5～7％、板状刚玉7.5～8％；2)将组成配料中的颗粒及细粉分别分开混匀，其中颗粒放入强制行星式混料机中，再将混匀好的细粉加入一起搅拌，确保搅拌充分均匀；步骤S2、混碾：向步骤S1中搅拌混和均匀的物料中加入3％的偏磷酸铝复合液进行湿辗，湿辗5～10分钟，混碾均匀；步骤S3、压制成型：混碾好后通过周转箱送至630t以上摩擦压力机边，按砖型模具压制成型；步骤S4、烧制：将压制好的砖坯自然放置24～48小时后入窑干燥，按规定的升温工艺进行炉窑烧制成砖；步骤S5、检验包装：砖样经取样检测理化指标，尤其是热震稳定性及耐压强度，合格后，包装外发。

【技术特征摘要】
1.一种干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，其特征在于，按以下步骤具体进行：步骤S1、配料混匀：1)按照牛腿支柱砖的组成质量百分比配料：红柱石43～47％、电熔莫来石28～32％、高岭土细粉5～5.5％、α-Al2O3微粉4.5～5％、高铝矾土6.5～7％、板状刚玉7.5～8％；2)将组成配料中的颗粒及细粉分别分开混匀，其中颗粒放入强制行星式混料机中，再将混匀好的细粉加入一起搅拌，确保搅拌充分均匀；步骤S2、混碾：向步骤S1中搅拌混和均匀的物料中加入3％的偏磷酸铝复合液进行湿辗，湿辗5～10分钟，混碾均匀；步骤S3、压制成型：混碾好后通过周转箱送至630t以上摩擦压力机边，按砖型模具压制成型；步骤S4、烧制：将压制好的砖坯自然放置24～48小时后入窑干燥，按规定的升温工艺进行炉窑烧制成砖；步骤S5、检验包装：砖样经取样检测理化指标，尤其是热震稳定性及耐压强度，合格后，包装外发。2.根据权利要求1所述的干熄炉斜道牛腿支柱砖的制备方法，所述升温工艺为：1)将砖坯自然放置后入窑干燥，缓慢升温至300℃，恒温2小时；2)待砖坯中自然水排尽后烧成速率提速5℃/小时，继续升温至800℃，恒温3小时；3)各矿物中游离水及低熔物烧出，后快速升温至烧成温度1360℃，恒温5小时；4)自然冷却至700℃时开窑，将砖样冷却至室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱虎林，王春洪，刘府根，储叶君，李嘉，李瑞兰，齐书祥，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34