【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高风温热风炉用耐火材料的，更具体地说，它涉及一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖及其制备方法。
技术介绍
1、热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分，多采用蓄热式热风炉。蓄热式热风炉是周期性工作，它有两个工作期：燃烧期和送风期，两个工作期周期地轮换。
2、在燃烧期中，气体燃料在热风炉的燃烧器中燃烧产生高温烟气，高温烟气从热风炉格子砖的孔洞中通过，把热量传给格子砖，烟气在加热格子砖的同时本身的温度下降，烟气被格子砖冷却后，通过烟道从烟囱排入大气。在送风期中，从鼓风机出来的冷风进入热风炉，被格子砖加热成热风后，通过热风管道送至高炉内。
3、为了使热风炉满足高风温的要求，延长其使用寿命，对热风炉耐火材料的质量以及砌体的设计都有严格的要求。如蓄热室是通过介质的蓄热和放热进行热交换的设备，是热风炉进行热交换的主要场所，其内部结构形式、格子体的结构、材质及质量水平是影响热效率和工艺特性的关键。蓄热室格子砖的特性对热风炉的蓄热能力、换热效率有直接影响，但是目前一般的低蠕变黏土格子砖的蓄热能力及换热效率均相对不足。
技术实现思路
1、为了改善常规低蠕变黏土格子砖蓄热能力及换热效果不足的缺陷，本申请提供一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，采用如下的技术方案：
3、一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，包括以下重量份的原料：30-50份低铝莫
4、优选的，所述高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖还包括4-6份铬矿砂及2-4份赤铁矿型镍矿砂，所述铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂采用复合形式加入。
5、高炉热风炉的燃料通常为高炉净煤气，而高炉净煤气中含有氢气和氯化氢气体，其中，氢气在高炉热风炉燃烧器燃烧生成水蒸气，而水蒸气是高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖上形成酸露点的重要因素，而氯化氢气体是造成高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖酸性腐蚀的主要原因。
6、赤铁矿型镍矿砂是一种含镍量较高的矿石，其通常还含有铁、钴、铜、锌、铬等微量金属元素。而铬矿砂是一种含铬量较高的矿石，其通常还具有镁、铁等微量金属元素。因此，当高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖中还添加有铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂时，且铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂采用上述配比时，制备得到的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖中将会形成（feconicumgzn）cr2o3高熵氧化物体系钝化膜，而该体系钝化膜具有极为优良的抗酸碱性能，从而有效提高高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的抗腐蚀性能。
7、优选的，所述低铝莫来石的粒径为1-3mm，所述焦宝石的粒径为0.1-1.0mm，所述高岭土、蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土、广西土、铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂的粒径为0.074mm，所述高岭土、所述蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土、广西土、铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂的细筛通过率为95%以上。
8、优选的，所述白黏土及广西土采用复合形式加入。
9、优选的，所述结合剂为纸浆、磷酸二氢铝、糊精中的一种或几种的混合物。
10、根据热量计算公式：q吸（放）=c·m·δt =c·γ·v·δt （1）
11、即q吸（放）=c·m（t初-t末）=c·γ·v·（t初-t末）
12、式中：q为格子砖吸收（放出）热量，c为格子砖的比热，m为格子砖的质量，γ为格子砖的密度，v为格子砖的体积，t初为格子砖的初始温度，t末为格子砖的末期温度，δt为格子砖的初始温度与期末温度的变化值。
13、根据格子砖在一个工作周期内每1m2加热面积所能储存的热量计算公式：
14、q储存=c·γ·η·s/2·δt kcal/m2 （2）
15、式中： c ---格子砖的比热容，kcal/kg· ℃
16、 γ---格子砖的密度，kg/m3
17、η---砖的利用效率，%
18、s/2---格子砖的半当量厚度，m
19、δt---一个周期内砖表面的温度变化值，℃
20、格子砖的蓄热能力不但与格子砖几何尺寸、格孔形状及大小有关，而且与耐火材料的比热容、密度相关，导热系数大小决定了换热效率的高低。从以上公式（1)、（2）可知之间的关系。为了提高热风炉蓄热室的蓄热能力及换热效率，在其他条件保持不改变的情况下，通过提高材料的比热容及密度可提高材料的蓄热能力，通过提高材料的热导率，可提高换热效率，进而实现热风炉提效降耗低碳运行效果。
21、而上述原料中，以低铝莫来石及焦宝石作为主要原料，其中，莫来石具有高耐火度、低热膨胀性、化学稳定性、高温抗蠕变性、热震稳定性及高导热性，而焦宝石具有体积稳定、强度大、导热好及吸水率小，再加上选用不同粒径的原料进行级配，形成更为致密的堆积，有效提高黏土砖的致密度，进而改善黏土砖的蓄热能力、换热效率及高温抗蠕变性能。
22、白黏土-广西土复合黏土具有优良的分散性、结合性及塑性，同时具有易烧结等特点，同时在结合剂及高压成型的配合下，有效促进烧结，降低黏土砖的气孔率，提高黏土砖的致密度和强度，从而提高黏土砖的蓄热能力。
23、优选的，所述铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂采用复合形式加入。
24、高炉热风炉的燃料通常为高炉净煤气，而高炉净煤气中含有氢气和氯化氢气体，其中，氢气在高炉热风炉燃烧器燃烧生成水蒸气，而水蒸气是高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖上形成酸露点的重要因素，而氯化氢气体是造成高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖酸性腐蚀的主要原因。
25、赤铁矿型镍矿砂是一种含镍量较高的矿石，其通常还含有铁、钴、铜、锌、铬等微量金属元素。而铬矿砂是一种含铬量较高的矿石，其通常还具有镁、铁等微量金属元素。因此，当高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖中还添加有铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂时，且铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂采用上述配比时，制备得到的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖中将会形成（feconicumgzn）cr2o3高熵氧化物体系钝化膜，而该体系钝化膜具有极为优良的抗酸碱性能，从而有效提高高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的抗腐蚀性能。
26、第二方面，本申请提供一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，采用如下的技术方案：
27、一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，包括以下步骤：
28、s1、将高岭土、蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土及广西土预混制成混合粉备用；
29、s2、将低铝莫来石及焦宝石进行初步混合，之后加入结合剂进行混合，最后加入混合粉混合均匀制成泥料；
30、s3、将泥料高压成型制成砖坯，而后干本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：30-50份低铝莫来石、10-25份焦宝石、5-15份高岭土、1-10份蓝晶石、10-20份硅线石、1-10份高铝矾土、3-8份白黏土、3-8份广西土及5-6份结合剂。
2.根据权利要求1所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于：所述高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖还包括4-6份铬矿砂及2-4份赤铁矿型镍矿砂，所述铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂采用复合形式加入。
3.根据权利要求2所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于：所述低铝莫来石的粒径为1-3mm，所述焦宝石的粒径为0.1-1.0mm，所述高岭土、蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土、广西土、铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂的粒径为0.074mm，所述高岭土、所述蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土、广西土、铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂的细筛通过率为95%以上。
4.根据权利要求3所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于：所述白黏土及广西土采用复合形式加入。
5.根据权利要求1所述的高风温热风炉用高蓄热
6.一种权利要求1-5任意一项所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，其特征在于：S1中，混合粉采用双螺旋混合机制备，混合时间20-30min。
8.根据权利要求6所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，其特征在于：S2中，泥料采用转盘式湿碾机制备，颗粒料混合时间为2-3min，加入结合剂后再混合2-4min，加入混合粉后再混合6-10min，总混合时间10-15min。
9.根据权利要求6所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，其特征在于：S3中，成型采用315-500吨电控螺旋压砖机，控制湿坯气孔率≤17%。
10.根据权利要求9所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖的制备方法，其特征在于：S3中，干燥采用隧道式干燥器进行，干燥温度80-140℃，控制干燥水分＜1.5%；烧结采用隧道窑烧成，烧结温度1350-1420℃，烧结时间6-10h。
...【技术特征摘要】
1.一种高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：30-50份低铝莫来石、10-25份焦宝石、5-15份高岭土、1-10份蓝晶石、10-20份硅线石、1-10份高铝矾土、3-8份白黏土、3-8份广西土及5-6份结合剂。
2.根据权利要求1所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于：所述高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖还包括4-6份铬矿砂及2-4份赤铁矿型镍矿砂，所述铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂采用复合形式加入。
3.根据权利要求2所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于：所述低铝莫来石的粒径为1-3mm，所述焦宝石的粒径为0.1-1.0mm，所述高岭土、蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土、广西土、铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂的粒径为0.074mm，所述高岭土、所述蓝晶石、硅线石、高铝矾土、白黏土、广西土、铬矿砂及赤铁矿型镍矿砂的细筛通过率为95%以上。
4.根据权利要求3所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其特征在于：所述白黏土及广西土采用复合形式加入。
5.根据权利要求1所述的高风温热风炉用高蓄热低蠕变粘土砖，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明刚，史成龙，高蕊，张志豪，宗雷，李志杰，王佑宝，韩文佳，南建林，孟祥瑞，关艳丽，
申请(专利权)人：山东耐火材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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