一种锌挥发回转窑用红柱石-铁铝尖晶石复合砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锌挥发回转窑用红柱石

【技术实现步骤摘要】
一种锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖及其制备方法
一、
：
[0001]本专利技术涉及耐火材料领域，具体涉及一种锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖及其制备方法。
二、
技术介绍
：
[0002]红柱石为岛状无水硅酸盐矿物，其具有机械强度大、耐高温、热震稳定性强等优越性能，作为高级耐火材料原料，在行业内有广泛的应用。特别值得一提的是其化学稳定性和抗化学侵蚀性强。
[0003]电熔铁铝尖晶石是采用优质氧化铝和含铁化合物经过高温精炼而成，也属于人工合成的尖晶石，环保无污染。具有优良的抗热震性、抗碱性渣侵蚀能力，可与很多耐火原料复合获得较佳的综合性能。
[0004]α
‑
Al2O3粒度分布均匀、纯度高，具有耐高温的惰性、成型性好、晶相稳定、尺寸稳定性好等性能，广泛应用于耐火材料的补强增韧，特别是提高耐火材料抗蠕变性能和耐磨性能尤为显著。
[0005]高岭土是我国的优势矿产，具有优良的可塑性及促烧结性，物美价廉，符合我国生产性价比高的高档耐火材料的发展路线。
[0006]本专利技术选用的红柱石与电熔铁铝尖晶石作为主要原料高温烧结制得，杂质成分如TiO2、K2O、Na2O、CaO等含量极低，较低的杂质含量确保了优异的高温性能。采用无铬原料合成可防止后期产生危废，防止环境污染，社会环保作用显著。
[0007]在我国锌冶炼工业中，锌挥发回转窑为最重要的高温设备。该设备使锌还原气化，然后将锌蒸汽冷凝处理得到金属锌。反应过程中，窑内高温带因锌蒸汽的氧化和还原剂的燃烧，温度处于1000～1300℃。回转窑高温带理化反应激烈复杂，且因为回转窑本身转动等因素导致热应力作用明显，所以为此类窑炉中耐火材料受侵蚀最为严重的区域，其使用寿命直接关系到整体窑炉的服役期限。
[0008]综合工况条件，锌挥发回转窑高温带砖需要具备良好的抗热震性和强度，以保证其在热冲击作用下结构的完整性。同时应当具备很强的抗化学侵蚀性，从而保证在原料发生还原反应的过程中不被化学侵蚀损毁，从而保证服役时间。
[0009]目前的应用中，主要采用镁铝铬砖及铬刚玉砖。这两种产品具备有优异的高温性能好，抗冲刷侵蚀性能强等优点，一直沿用至今。但铬公害问题一直没能彻底解决，用后废砖只能长期圈地堆放、变成危废，环保压力很大；同时铬刚玉砖的热震稳定性较差，开窑升温稍有波动就会挤蹦砖，非常危险，尤其新建窑炉的使用周期很难保证；镁铝铬砖的线变化率较大，升温过程的爆头现象非常严重，加之其易水化，储存及烘窑难度大，也制约着运行安全及寿命的延长。
三、
技术实现思路
：
[0010]本专利技术要解决的技术问题是：根据目前锌挥发回转窑所用高温带砖存在的不足之处，本专利技术提供一种锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖及其制备方法。本专利技术技术方案制备的红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，具有优良的高温物理化学稳定性、热震稳定性高、抗侵蚀冲刷性能优异、线变化率小、不水化、制造方便且合格率高等特点，可用于锌挥发回转窑高温带，烘窑热膨胀小，窑炉框架稳定，不会挤崩砖或“爆头”，安全性能高，同时可替代有污染且价格较高的镁铝铬砖(易水化)及铬刚玉砖。
[0011]为了解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：
[0012]本专利技术提供一种锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，以重量百分含量表示，所述红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖的原料组成为：粒度5～3mm的红柱石25～45％、粒度3～1mm的红柱石15～35％、粒度1～0mm的红柱石10～20％、粒度小于0.088mm的红柱石10～20％、粒度5～0mm的电熔铁铝尖晶石3～15％、粒度小于0.088mm的电熔铁铝尖晶石3～15％、粒度小于0.044mm的α
‑
Al2O3微粉1～4％和粒度小于0.044mm的高岭土细粉1～2％；另外，加入占上述原料总重量2～5％的结合剂磷酸二氢铝溶液。
[0013]根据上述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，所述红柱石中主要成分及其重量百分含量为Al2O3≥58％、TiO2≤0.35％、K2O+Na2O≤0.5％(所述红柱石采用低钛、低钾钠的高牌号原料)。
[0014]根据上述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，所述电熔铁铝尖晶石中主要成分及其重量百分含量为Fe2O3≥40％、Al2O3≥40％。
[0015]根据上述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，所述α
‑
Al2O3微粉中Al2O3重量百分含量≥99％。
[0016]根据上述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，所述高岭土中主要成分及其重量百分含量为SiO2≥40％、Al2O3≥38％。
[0017]根据上述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，所述磷酸二氢铝溶液的比重为1.32～1.55g/cm3。
[0018]另外，提供一种锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0019]a、按照上述红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖的原料配比比例进行配料；
[0020]b、将配制的骨料进行混合，混合后加入湿碾机，并加入结合剂磷酸二氢铝溶液进行混碾，混碾时间为3～8min；接着加入配制的细粉继续进行混碾10～20min，得到混合物料；
[0021]所述骨料为粒度5～3mm的红柱石、粒度3～1mm的红柱石、粒度1～0mm的红柱石和粒度5～0mm的电熔铁铝尖晶石；所述细粉为粒度小于0.088mm的红柱石、粒度小于0.088mm的电熔铁铝尖晶石、粒度小于0.044mm的α
‑
Al2O3微粉和粒度小于0.044mm的高岭土细粉；
[0022]c、将步骤b所得混合物料在250～300Mpa的压力下成型，成型所得砖坯的体积密度控制在2.8～3.0g/cm3；
[0023]d、将所得砖坯至于温度为105～140℃的隧道干燥窑内进行干燥，干燥时间24～72h；干燥后送入高温隧道窑进行烧成，烧成温度为1400～1650℃，保温时间为8～12h，烧成后得到产品红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖。
[0024]本专利技术的积极有益效果：
[0025]1、本专利技术技术方案中，采用的红柱石原料具有强度大、耐高温、热震稳定性强、化学稳定性和抗化学侵蚀性强等性能。因而，红柱石原料作为本专利技术产品配方中的骨料，可以保证产品在锌挥发窑苛刻工况条件下材料的使用寿命，尤其规避了现有的镁铝铬易水化及铬刚玉砖烘窑期间的炸砖现象，避免了质量及安全事故的发生。
[0026]2、本专利技术技术方案中，采用的电熔铁铝尖晶石具有体积密度大、显气孔率小、晶间交错力大等性能，引入本专利技术原料配比中，能够大大提高制品的高温性能以及体积稳定性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，其特征在于，以重量百分含量表示，所述红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖的原料组成为：粒度5～3mm的红柱石25～45％、粒度3～1mm的红柱石15～35％、粒度1～0mm的红柱石10～20％、粒度小于0.088mm的红柱石10～20％、粒度5～0mm的电熔铁铝尖晶石3～15％、粒度小于0.088mm的电熔铁铝尖晶石3～15％、粒度小于0.044mm的α
‑
Al2O3微粉1～4％和粒度小于0.044mm的高岭土细粉1～2％；另外，加入占上述原料总重量2～5％的结合剂磷酸二氢铝溶液。2.根据权利要求1所述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，其特征在于：所述红柱石中主要成分及其重量百分含量为Al2O3≥58％、TiO2≤0.35％、K2O+Na2O≤0.5％。3.根据权利要求1所述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，其特征在于：所述电熔铁铝尖晶石中主要成分及其重量百分含量为Fe2O3≥40％、Al2O3≥40％。4.根据权利要求1所述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，其特征在于：所述α
‑
Al2O3微粉中Al2O3重量百分含量≥99％。5.根据权利要求1所述的锌挥发回转窑用红柱石
‑
铁铝尖晶石复合砖，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昭，毛恩亮，徐如林，翟耀杰，刘威，吕宝磊，周珍妮，任向阳，
申请(专利权)人：河南瑞泰耐火材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：