一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及热风炉用材料技术领域，尤其涉及一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法。所述热风管道三岔口组合砖由包括以下重量份的原料制备得到：浆料10～16份；颗粒料63～73份；刚玉细粉16～22份；所述浆料包括二氧化硅微粉、硅线石细粉、减水剂和水；所述颗粒料包括电熔莫来石和红柱石。本发明专利技术提供的组合砖中氧化铝的质量含量适中，氧化铁的质量含量较低，具有较低的显气孔率和较高的体积密度，具有较高的耐压强度，组合砖的重烧线变化率较小且微膨胀，即具有优异的高温体积稳定性能；组合砖的荷重软化点较高，具有较低的蠕变率，组合砖具有良好的热震稳定性，具有较好的耐磨性能。具有较好的耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热风炉用材料
，尤其涉及一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的快速发展，对钢铁材料的需求量越来越大。近几年来钢铁产量的迅速增长主要归功于高炉的大型化发展，高炉发展的同时促进了高炉最重要的附属热工设备热风炉的迅速发展，热风炉作为一种蓄热式的热交换器，对高炉实现高产、低耗和降低生铁成本起着非常重要的作用。
[0003]近几十年来，热风炉逐步向大型化、高风温和长寿命的方向发展，如热风炉的风温由早期的900℃提高到1100～1200℃，在一些发达国家，热风炉的风温已达到1200～1300℃。现代热风炉要求实现25～30年炉衬砌体无检修的目标，对热风炉各方面的严格要求，使得对热风炉所用耐火材料的各方面性能的要求越来越高。目前，所用耐火材料是制约热风炉实现高风温作业和长寿命的关键因素。
[0004]炼铁高炉热风管道是连接热风炉和高炉的热风通道，是高炉冶炼的关键设施。其中，热风管道三岔口因结构复杂、工况条件苛刻，使之成为热风管道最薄弱环节而最易损坏。热风管道三岔口包括主管与围管三岔口、主管与支管三岔口、热风总管三岔口、热风横管与倒流休风管三岔口、热风横管与混风管道三岔口等，另外，混风室热风出口、混风室冷风入口及各种热风管道人孔等部位实际上也属于热风管道三岔口结构。热风管道三岔口砖的工况条件及损毁机理包括：高风温、高风压对三岔口砖的侵蚀冲刷及持续热应力；持续的机械振动及高温变形；煤气流、烟尘、碱蒸汽对三岔口砖的冲刷侵蚀。这就要求热风管道三岔口用耐材必须具有：
①
耐高温、耐磨性能好；
②
较高的高温体积稳定性，较高的荷软及抗蠕变性能；
③
良好的抗急冷急热性能；
④
较高的抗冲刷及抗碱侵蚀性能。
[0005]传统用于这个部位的耐火材料有低蠕变高铝砖、莫来石砖或刚玉莫来石砖、添加三石的高铝砖等。低蠕变高铝砖曾是热风管三岔口的主打材料，但随着我国热风炉风温的不断提高，其固有的缺点逐步显现出来。由于其使用的主要原料是煅烧矾土熟料，其固有的大量杂质使材料不再适应高风温三岔口工作环境，抗热震性能不能满足热风管道三岔口使用要求。莫来石砖或刚玉莫来石砖从理论上讲是非常理想的三岔口用耐火材料，但天然原料合成的莫来石杂质含量高，其生产的莫来石砖或刚玉莫来石砖抗蠕变性能不够理想。采用高纯原料合成的莫来石生产的砖，抗蠕变性能比较好，但这种制品的显气孔率比较大，同时原材料的成本非常高，达不到理想的性价比。添加三石的高铝砖，主要以矾土添加三石制成，同样由于矾土中大量杂质的存在，使三石所转化的莫来石进一步分解，势必影响制品的性能。
[0006]中国专利CN 101343189A公开了一种高纯红柱石砖及其制备方法，是以红柱石为主要原料，添加添加物和结合粘土，经机压成型、高温烧制而成。该制品蠕变低，抗热震性能好。
[0007]中国专利CN 101423411A公开了一种高风温、长寿型热风炉所用高纯红柱石砖及其制备方法，是以红柱石、硅线石砂、活性氧化铝粉和高龄土为原料，采用细粉预混，经机压成型、高温烧制而成。该制品蠕变低，热震性能好。
[0008]中国专利CN 105861771 A公开了一种炼铁热风炉三岔口炉衬结构，由外向内依次包括炉衬外壳、保温板层、浇注料层一、耐热金属隔层、耐热钢丝网层、浇注料层二，可以解决三岔口组合砖结构整体性不好，容易掉砖垮塌的难题，并能实现在线修补，不需要停炉操作，日常维护方便等。
[0009]中国专利CN 103114167 A公开了一种自锁密封式高炉热风管道三岔口新型组合砖结构，可以消除高炉热风管道中主管与围管(或支管)三岔口连接处的环形断裂缝以及沿所述环形断裂缝的诸多三角断裂缝。
[0010]以上所描述的热风管道三岔口部位通过一些组合砖生产方式，如一砖一模人工捣制、母砖机械切割法、机压或机压
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振动成型、大型浇注等生产出单体砖，再将各个单体砖组装而成。一方面因其单体砖生产离不开机压成型或捣打成型，这就不可避免的导致组合体整体性下降，组织不均、层裂、显气孔率高、致密性不高等缺陷。另一方面传统常规材质都不同程度存在局限性，红柱石基制品虽然蠕变低、热震好，但耐磨性较差。以上两个原因导致该类组合砖性价比不太高且在使用过程中导致三岔口组合砖整体性下降，易变形、发红甚至塌陷，以致引起三岔口整体结构破坏的危险。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种热风管道三岔口组合砖及其制备方法，本专利技术提供的热风管道三岔口组合砖的综合性能较优。
[0012]本专利技术提供了一种热风管道三岔口组合砖，由包括以下重量份的原料制备得到：
[0013]浆料
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10～16份；
[0014]颗粒料
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63～73份；
[0015]刚玉细粉
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16～22份；
[0016]所述浆料包括二氧化硅微粉、硅线石细粉、减水剂和水；
[0017]所述颗粒料包括电熔莫来石和红柱石。
[0018]优选的，所述颗粒料的粒径为大于0mm，小于等于10mm；
[0019]所述颗粒料按重量份数计包括：
[0020][0021]优选的，所述电熔莫来石中，Al2O3的质量含量为70％～77％，SiO2的质量含量为22％～29％，TiO2的质量含量≤0.1％，Fe2O3的质量含量≤0.2％，Na2O和K2O的质量含量≤0.4％。
[0022]优选的，所述红柱石中，Al2O3的质量含量≥56％，TiO2的质量含量≤0.5％，Fe2O3的
质量含量≤1.1％，Na2O和K2O的质量含量≤0.6％。
[0023]优选的，所述刚玉细粉包括棕刚玉细粉、高铝刚玉细粉、白刚玉细粉、板状刚玉细粉和致密刚玉细粉中的一种或两种；
[0024]所述刚玉细粉中，粒度≤0.045mm的细粉的质量含量≥85％。
[0025]优选的，所述浆料中，二氧化硅微粉、硅线石细粉、减水剂和水的质量比为3～5：3～5：0.1～0.3：5～7。
[0026]优选的，所述二氧化硅微粉中，SiO2的质量含量≥90％，Fe2O3的质量含量≤2.0％，Na2O和K2O的质量含量≤1.5％，MgO和CaO的质量含量≤1.5％；
[0027]所述二氧化硅微粉的45μm筛余质量含量≤5.0％，比表面积≥18m2/g。
[0028]优选的，所述硅线石细粉中，粒度≤0.074mm的细粉的质量含量≥90％，Al2O3的质量含量≥55％，TiO2的质量含量≤0.6％，Fe2O3的质量含量≤1.0％，Na2O和K2O的质量含量≤0.6％；
[0029]所述减水剂包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠和超聚磷酸钠中的一种或两种。
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热风管道三岔口组合砖，由包括以下重量份的原料制备得到：浆料
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10～16份；颗粒料
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63～73份；刚玉细粉
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16～22份；所述浆料包括二氧化硅微粉、硅线石细粉、减水剂和水；所述颗粒料包括电熔莫来石和红柱石。2.根据权利要求1所述的热风管道三岔口组合砖，其特征在于，所述颗粒料的粒径为大于0mm，小于等于10mm；所述颗粒料按重量份数计包括：3.根据权利要求1所述的热风管道三岔口组合砖，其特征在于，所述电熔莫来石中，Al2O3的质量含量为70％～77％，SiO2的质量含量为22％～29％，TiO2的质量含量≤0.1％，Fe2O3的质量含量≤0.2％，Na2O和K2O的质量含量≤0.4％。4.根据权利要求1所述的热风管道三岔口组合砖，其特征在于，所述红柱石中，Al2O3的质量含量≥56％，TiO2的质量含量≤0.5％，Fe2O3的质量含量≤1.1％，Na2O和K2O的质量含量≤0.6％。5.根据权利要求1所述的热风管道三岔口组合砖，其特征在于，所述刚玉细粉包括棕刚玉细粉、高铝刚玉细粉、白刚玉细粉、板状刚玉细粉和致密刚玉细粉中的一种或两种；所述刚玉细粉中，粒度≤0.045mm的细粉的质量含量≥85％。6.根据权利要求1所述的热风管道三岔口组合砖，其特征在于，所述浆料中，二氧化硅微...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新军，陆晓峰，黄晨，唐安山，曾立民，刘利华，
申请(专利权)人：湖南湘钢瑞泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：