耐火材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐火材料，所述耐火材料中含有导热纤维。该耐火材料具有良好的导热性能。另外，本发明专利技术还提供了该耐火材料的制备方法、以及具有该耐火材料的炉窑、闪速熔炼炉和冶炼系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶炼领域。具体地，涉及。
技术介绍
过程强化技术的发展对钢铁和有色金属冶金所使用的高温炉窑的内衬造成了严重的损伤。目前，高温炉窑的内壁都砌筑有价格昂贵的高级耐火砖，并且高温炉窑还必须镶嵌多层价格更加昂贵的纯铜水冷壁或纯铜水套，这大大地增加了高温炉窑的制造成本。此外，纯铜的导热性能虽然良好，但是熔点仅为1083°C。而高温炉窑内的温度高达 1000 1600°C。因此，如果冷却水的供应稍有不慎，纯铜水冷壁或纯铜水套必然迅速熔化， 这是高温炉窑的纯铜水冷壁或纯铜水套发生漏水事故的重要原因。因而，目前的炉窑的内衬材料有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种导热性能良好的耐火材料。为了实现上述目的，根据本专利技术的实施例，提供了一种耐火材料，其特征在于，所述耐火材料中含有导热纤维。根据本专利技术实施例的耐火材料能够借助其所含有的导热纤维，快速导热，显著提高耐火材料的导热性能。进而，在将根据本专利技术实施例的耐火材料应用于炉窑时，能够借助其所含有的导热纤维，快速传导炉窑内衬层与冷却元件之间的热量， 避免炉窑内衬层过热，并在炉窑内衬层炉内一侧的表面形成稳定的挂渣层，达到双重保护炉窑内衬层和显著提高炉窑寿命的目的。另外，根据本专利技术实施例的耐火材料可以具有如下附加的技术特征根据本专利技术的一个实施例，所述导热纤维的熔点高于1000摄氏度。由此，根据本专利技术实施例的耐火材料能够经受高温，即使在1000摄氏度以上的高温下，导热纤维材料也不会发生熔化，从而不会影响耐火材料的耐火性能，可以用于制造冶金行业的炉窑的内衬层。根据本专利技术的一个实施例，所述导热纤维由选自铁、铜、锰、镍、铬、铝、钛、锆及其合金，或碳纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维的至少一种制成。根据本专利技术的一个具体示例，所述导热纤维的长度为5-15mm。由此，由此，可以进一步提高耐火砖的导热性能，并且能够提高耐火材料的强度和耐急冷急热性能。根据本专利技术的一个实施例，所述导热纤维均勻地分布在所述耐火材料中。由此，导热纤维不会发生相互缠绕或结球地分布在所述耐火材料中，可以进一步提高耐火材料的导热性能。根据本专利技术的一个实施例，所述导热纤维呈选自直角形、弧形的至少一种。由此， 可以进一步提高导热纤维与耐火材料的结合强度。根据本专利技术的一个实施例，所述导热纤维的表面为非光滑面。由此，可以进一步提高导热纤维与耐火材料的结合强度。根据本专利技术的一个实施例，所述耐火材料为选自镁质耐火材料、镁铬质耐火材料、 高铝质耐火材料的至少一种。由此，可以进一步提高耐火材料的耐火性能。根据本专利技术的一些示例，所述耐火材料为耐火砖或非定形耐火材料。在本专利技术的另一个方面，根据本专利技术的实施例，还提供了一种制备上述耐火材料的方法，其特征在于，包括提供导热纤维，该导热纤维的长度不大于预定的长度；将所述导热纤维添加到预制耐火材料中；以及对添加有导热纤维的预制耐火材料进行搅拌，以获得所述耐火材料。由此，可以通过传统的制备耐火材料的方法，制备其中含有导热纤维的耐火材料。关于该耐火材料的优点，前面已经进行了描述，在此不再赘述。在本专利技术的另外一个方面，根据本专利技术的实施例，提供了一种炉窑，其特征在于， 包括炉窑壳体；淋水器，所述淋水器设置在所述炉窑壳体的外壁，所述淋水器向所述炉窑壳体的外壁喷射冷却水以冷却所述炉窑壳体；以及耐火内衬层，所述耐火内衬层设置在所述炉窑壳体的内壁上。根据本专利技术实施例的炉窑通过在所述炉窑壳体的内壁设置所述耐火泥内衬层来对所述炉窑壳体进行保护、并通过在所述炉窑壳体的外侧设置所述淋水器来对所述炉窑壳体进行冷却，这样可以避免采用价格昂贵的高级耐火砖和纯铜水冷壁或纯铜水套，从而极大地降低了所述炉窑的制造成本。而且，由于是向所述炉窑壳体的外壁喷射冷却介质(例如水)，因此无需对所述冷却介质进行净化处理，从而大大地降低了所述炉窑的运行成本。根据本专利技术的实施例，所述耐火内衬层包括多个耐火泥内衬件，所述耐火泥内衬件彼此相邻设置且分别通过多个钉爪而设置在所述炉窑壳体的内壁上，所述钉爪固定至所述炉窑壳体的内壁，其中所述耐火泥内衬件由前述的耐火材料制成。根据本专利技术实施例的炉窑，耐火材料制成的耐火内衬层具有优秀的导热性能，从而提高了冷却效果，炉窑可以安全运行。另外可以尽可能地避免采用价格昂贵的冷却系统，从而极大地降低了所述炉窑的制造成本。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是根据本专利技术实施例的闪速熔炼炉的结构示意图；图2是图1中圈示A部的剖视图，即炉窑的剖面示意图；图3显示了根据本专利技术的一个实施例的供水控制回路示意图；图4显示了根据本专利技术的一个实施例的耐火砖的剖面示意图；以及图5显示了根据本专利技术的一个实施例的非定形耐火材料的剖面示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。耐火材料本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的高温炉窑的内衬通常需要水冷元件保护，由于普通的耐火材料导热性能差，致使炉窑内衬表面不能得到水冷元件的有效保护，因而掛渣不稳固，加快了炉窑内衬的损伤。为此，为了提高炉窑的安全性能，需要提高耐火材料的导热性能。根据本专利技术的实施例，提供了一种耐火材料，该耐火材料中可以含有导热纤维。根据本专利技术实施例的耐火材料能够中含有导热纤维，因而导热纤维可以提高耐火材料的到导热性能，耐急冷急热性能和机械强度。从而，当将该耐火材料应用于炉窑时，在炉窑内衬的表面容易形成稳固的挂渣层，从而使炉窑内衬得到可靠的保护，延长炉窑的使用寿命，生产作业率提高，维修费用降低。在本专利技术中使用的术语“耐火材料”是指在工业中能够抵抗高温、有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的非金属材料，例如根据本专利技术的实施例， 耐火材料的耐火度不低于1000摄氏度。这里所使用的术语“耐火度”是指耐火材料在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化的摄氏温度。根据本专利技术的实施例，耐火材料的成分不受特别限制。根据本专利技术的具体示例，耐火材料可以为选自镁质耐火材本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种耐火材料，其特征在于，所述耐火材料中含有导热纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文海，詹小青，徐平，刘庆华，黄文华，王志刚，韦雯，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：36