一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖及其制备方法，由以下重量份数的原料组成：低铝莫来石颗粒25

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖及其制备方法，应用于焦化领域。

技术介绍

[0002]国内某钢厂7.63m焦炉为德国引进的超大型焦炉，蓄热室采用分格式设计，空气和煤气通过蓄热室下部喷射板进行调节，蓄热室格子砖均采用粘土质及半硅质，分若干层交错砌筑。但在使用中，部分粘土质及半硅质格子砖用后发泡或变形严重，特别是焦炉顶部的6层格子砖，出现软融、格孔堵塞、多层格子砖粘接到一起，造成蓄热室阻力增大，煤气送量不够，导致火道温度下降，焦炭成熟度不好。分析原因为高炉煤气含尘量高，粉尘附着在格子砖的表面堵塞格孔使格子砖的换热功能丧失；格子砖在富集的含铁粉尘及CO的环境下，容易发生还原反应，灰渣渗透侵蚀作用造成粘土砖发泡、空心、鼓胀、堵塞孔道；蓄热室顶部炉墙开裂引起煤气倒灌出现串火，温度达到1350℃甚至到1400℃左右，远超粘土格子砖、半硅砖安全使用温度1300℃要求，造成格子砖软化、变形、坍塌，严重影响焦炭质量和生产效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决焦炉一般粘土砖、半硅砖杂质含量高、气孔率高、抗侵蚀性差、耐高温性能差、使用寿命短等缺陷。本专利技术是提供一种抗蚀变致密型格子砖及其制备方法，该产品具有低气孔，高强度，高温结构稳定，荷重软化温度高、高温压蠕变性优、抗CO侵蚀效果好等特性，解决格孔堵塞、软化坍塌等问题，提高焦炭质量，提高使用寿命，降低企业运行成本，满足大型焦炉蓄热室顶部高温的需求，是新一代焦炉蓄热室的换代材料。
[0004]一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖，由以下重量份数的原料组成：低铝莫来石颗粒25-60份、红柱石15-25份、高温氧化铝微粉4-6份、高纯高岭土细粉10-15份、粘土10-15份、结合剂5-6份。
[0005]所述的抗蚀变致密型格子砖，低铝莫来石颗粒的粒度为0.1-3mm、高温氧化铝微粉的粒度为0.003mm、高纯高岭土细粉的粒度为0.074mm、粘土的粒度为0.045mm。
[0006]所述红柱石包括粒度为0.1-1mm的红柱石颗粒和0.045mm的红柱石细粉。
[0007]所述结合剂为糊精溶液。
[0008]所述的抗蚀变致密型格子砖的制备方法，（1）先将红柱石细粉、氧化铝微粉、高岭土细粉和粘土混合均匀，制成混合粉；将低铝莫来石颗粒、红柱石颗粒混合均匀，然后加入结合剂，混合2-3分钟；最后加入混合粉，混合5-7分钟，有效混练时间10分钟得到混合均匀的泥料；（2）使用倾斜式高速混合机混炼，混合均匀的泥料使用300t以上压力机先轻后重打压，将试样放置于干燥车在隧道干燥器内进行干燥，控制入口温度50-70℃，出口温度80-110℃，干燥时间不低于48小时，控制干燥水份＜1.5%，在温度为1450℃-1480℃的隧道窑烧成。
[0009]本专利技术特点：（1）以优质低铝莫来石为主要原料，具有低气孔、密度高、高温结构强度高、热膨胀率小、热震稳定性好、烧结强度高的等特性。由于莫来石料中的Fe2O3、K2O含量低，焦炉格子砖使用过程中的表面变质速率慢，反应就慢，因此高纯致密的骨料抗CO及Fe2O3渗透反应的效果好，同时又能保证格子砖在受到渣渗透侵蚀后，骨料部分能够支撑砖的结构完整性。同时增加格子砖>1mm骨料的含量，更有利于颗粒的紧密堆积，实现坯体的致密化。
[0010]（2）基质材料决定产品的烧结状态，杂质高就会严重影响产品的高温性能。基质中引入低杂质含量的“三石”、高温氧化铝微粉、高纯高岭土等强化基质性能，提高抗化学腐蚀及抗CO性能强，防止渣渗透后格子砖发生软化坍塌。氧化铝微粉采用3um，具有比表面积大和表面活性高，良好的化学稳定性，纯度高、熔点高等特点，烧成中提高反应活性，确保烧结质量并有助于气孔微细化，实现产品致密化。
[0011]（3）渣易从表面开口气孔中渗透，降低气孔率是关键，提高渗透能力。焦炉格子砖孔多壁薄，表面积大，成型致密化难度大，因此，进行模具的设计与优化，有利于致密化。采取科学合理的组分配比及合理粒级组成，进行混合粉制备及应用，选择倾斜式高速混合机，充分使结合剂扩散，提高泥料的流动性，和确保使用时的填充效果。选择高压成型工艺，采取多次吊模、加压操作等措施，减低气孔率。
[0012]（4）通过合理的热工制度，保证制品的烧结强度和充分的莫来石反应形成莫来石网络结构，提高热震稳定性、高温荷软性能及抗蠕变性能等。
[0013]本专利技术所述的抗蚀变致密型格子砖应用于焦炉蓄热室，更优用于焦炉蓄热室上部高温部位。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）制品具有低气孔，高强度，高温结构稳定，荷重软化温度高、高温压蠕变性优、抗CO侵蚀效果好等特性。
[0015]（2）适用于焦炉蓄热室部位，解决了格孔堵塞、软化、坍塌问题，能够满足大型焦炉蓄热室顶部高温的需求，是新一代焦炉蓄热室的换代材料。
[0016]（3）制品致密化，蓄热速度与放热速度得到提升，换热效率的提升可以缩短结焦时间，增加焦炭产量，降低生产成本。产品体积密度2.35g/cm3，比普通粘土砖2.05g/cm3，提高14.6%，推焦时间由原来的31h/次，缩短到27h/次，产量提升11.5%。
[0017]（4）焦炭质量提高，会减少焦粉的逸出，减少冒烟和环境污染，环保效益巨大。
[0018]（5）制品中不含对环境不利的元素，属于绿色、环保型产品，符合国家产业政策。
[0019]（6）为解决国内大型焦炉同类问题奠定了基础，具有广泛的推广价值，必将产生良好的社会效益。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明实施例1一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖，由以下重量份数的原料组成：粒度为0.1mm的低铝莫来石颗粒25份、红柱石15份、粒度为0.003mm的高温氧化铝微粉4份、粒度为0.074mm的高纯高岭土细粉10份、粒度为0.045mm的粘土10份、糊精溶液5份。
[0021]抗蚀变致密型格子砖的制备方法，（1）先将红柱石细粉、氧化铝微粉、高岭土细粉和粘土混合均匀，制成混合粉；将低铝莫来石颗粒、红柱石颗粒混合均匀，然后加入结合剂，混合2分钟；最后加入混合粉，混合5分钟，有效混练时间10分钟得到混合均匀的泥料；（2）使用倾斜式高速混合机混炼，混合均匀的泥料使用300t以上压力机先轻后重打压，将试样放置于干燥车在隧道干燥器内进行干燥，控制入口温度50℃，出口温度80℃，干燥时间不低于48小时，控制干燥水份＜1.5%，在温度为1450℃的隧道窑烧成。
[0022]实施例2一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖，由以下重量份数的原料组成：粒度为3mm的低铝莫来石颗粒60份、红柱石25份、粒度为0.003mm的高温氧化铝微粉6份、粒度为0.074mm的高纯高岭土细粉15份、粒度为0.045mm的粘土15份、糊精溶液6份。
[0023]所述的抗蚀变致密型格子砖的制备方法，（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉蓄热室上部用抗蚀变致密型格子砖，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：低铝莫来石颗粒25-60份、红柱石15-25份、高温氧化铝微粉4-6份、高纯高岭土细粉10-15份、粘土10-15份、结合剂5-6份。2.如权利要求1所述的抗蚀变致密型格子砖，其特征在于，低铝莫来石颗粒的粒度为0.1-3mm、高温氧化铝微粉的粒度为0.003mm、高纯高岭土细粉的粒度为0.074mm、粘土的粒度为0.045mm。3.如权利要求1所述的抗蚀变致密型格子砖，其特征在于，所述红柱石包括粒度为0.1-1mm的红柱石颗粒和0.045mm的红柱石细粉。4.如权利要求1所述的抗蚀变致密型格子砖，其特征在于，所述结合剂为糊精溶液。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王明刚，高蕊，王佑宝，李志杰，宗雷，徐广忠，韩文佳，王成杰，王文学，蔡国庆，王希波，
申请(专利权)人：山东耐材集团鲁耐窑业有限公司，
类型：发明
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