一种耐火材料和风口组合砖制造技术

本发明专利技术提供了一种耐火材料和风口组合砖，该耐火材料由包括以下组分的原料制得:粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份和粒径大于0小于0.088mm的细粉24～34重量份；颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7:2～6:2～6的刚玉粉、碳化硅粉、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉。该耐火材料以刚玉和碳化硅为主要原料，以红柱石、硅线石、石英砂、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉改善耐火材料的晶相结构，降低耐火材料的显气孔率，提高其抗冲刷、抗渣抗碱性、抗氧化性、耐磨及抗热震性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风口组合砖
，尤其涉及一种耐火材料和风口组合砖。
技术介绍
高炉是炼铁生产的主要热工设备，其风口部位是高炉内温度最高的区域。风口前产生的高温煤气以很高的速度上升，其温度约在1600℃以上；1450℃～1550℃左右的高温铁水和炉渣经炉腹流向炉缸，高温焦炭不停地向下运动，并且在风口部位有焦炭的高速回旋运动，各种高温冶金反应在这个区域剧烈地进行，因此，高炉的风口部位的耐火材料处于很恶劣的工作条件中。对高炉的风口部位的耐火材料的要求是：耐高温、耐炉渣的侵蚀、抗碱性好、抗煤气和铁水、炉渣的冲刷、热震稳定性好、抗CO2和H2O的氧化。目前，高炉风口部位的耐火材料为组合砖，所述组合砖是通过一砖一模人工捣制法、母砖机械切割法、机压成型法或机压-振动成型法等生产出单体砖，再将各个单体砖组装而成。用于这个部位的风口组合砖有Si3N4结合SiC砖、Sialon陶瓷结合SiC砖及塑性相复合刚玉砖等。但现有的这些风口组合砖性价比不高，抗冲刷和抗渣抗碱性不强。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种耐火材料和风口组合砖，本专利技术提供的耐火材料具有优异的抗冲刷和抗渣抗碱性能。本专利技术提供了一种耐火材料，由包括以下原料的组分制得：粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份；和粒径大于0小于0.088mm的细粉24～34重量份；所述颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7:2～6:2～6的刚玉粉、碳化硅粉、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉。优选地，所述颗粒料包括粒径为5～8mm的颗粒料和粒径为3～5mm的颗粒料；所述粒径为5～8mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为32％～42％；所述粒径为3～5mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为18％～28％。优选地，所述颗粒料包括粒径为1～3mm的颗粒料和粒径为0.088～1mm的颗粒料；所述粒径为1～3mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为9％～19％；所述粒径为0.088～1mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为21％～31％。优选地，所述棕刚玉的体积密度≥3.8g/cm3，棕刚玉的显微硬度为1800～2000；所述碳化硅的体积密度≥3.2g/cm3，碳化硅的莫氏硬度为9.2。本专利技术提供了一种风口组合砖，由以下方法制得：将2～6重量份的二氧化硅微粉、2～6重量份的莫来石生料粉、0.05～0.35重量份的减水剂与4～8重量份的水球磨，得到泥浆，然后将66～76重量份的粒径为0.088～8mm的颗粒料、余下重量份的粒径大于0小于0.088mm的细粉和上述泥浆混合，得到泥料；所述颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；余下细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7的刚玉粉、碳化硅粉和煅烧α氧化铝微粉。将所述泥料浇注到石膏母模中进行振动离心成型，得到砖坯；将所述砖坯进行干燥和烧成，再进行切磨和组合装配，得到风口组合砖。优选地，所述烧成的温度为1470℃～1480℃；所述烧成的时间为12～14小时。优选地，所述泥浆配料前将进行真空搅拌；所述真空搅拌的速度为35～38rpm；所述真空搅拌的时间为60～90min。优选地，所述离心成型时的离心速度为1400～1500rpm；所述离心成型时的离心时间为4min～5min。优选地，所述风口组合砖的显气孔率为8～10％；风口组合砖的密度为3.10～3.25g/cm3。本专利技术提供了一种耐火材料，由包括以下组分的原料制得：粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份和粒径大于0小于0.088mm的细粉24～34重量份；颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7:2～6:2～6的刚玉粉、碳化硅粉、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉。本专利技术提供的耐火材料基于颗粒最紧密堆积原理和微粉技术，以刚玉和碳化硅为主要原料，以红柱石、硅线石、石英砂、煅烧α氧化铝微粉、硅微粉和莫来石生料粉改善耐火材料的晶相结构，降低耐火材料的显气孔率并缩小气孔孔径，使其组织结构均匀、无层裂，致密性高，强度高，从而提高耐火材料的抗冲刷和抗渣抗碱性能。另外，本专利技术提供的耐火材料还具有优异的抗氧化性、耐磨性和抗热震性能。实验结果表明：本专利技术提供的耐火材料制备的风口组合砖的显气孔率为8～10％；体积密度为3.1～3.25g/cm3；耐压为151～184MPa；重烧变化率为+0.04～+0.11％；耐火度≥1790℃；荷重软化点为1650～1700℃；蠕变率为0.24～0.61％；热震稳定性为52～71次；抗铁水熔蚀率为1.0～1.5％；抗渣性为8～10％；抗碱性为8～11％；抗氧化性为0.006～0.008g/cm2；耐磨性为2.1～3.8cm3。具体实施方式本专利技术提供了一种耐火材料，由包括以下组分的原料制得：粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份；和粒径大于0小于0.088mm的细粉24～34重量份；所述颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；所述细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7:2～6:2～6的刚玉粉、碳化硅粉、煅烧α氧化铝微粉、硅微粉和莫来石生料粉。本专利技术提供的耐火材料基于颗粒最紧密堆积原理和微粉技术，以刚玉和碳化硅为主要原料，所述刚玉包括颗粒料中的棕刚玉和细粉中的刚玉粉，以红柱石、硅线石、石英砂、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉改善耐火材料的晶相结构，降低耐火材料的显气孔率并缩小气孔孔径，使其组织结构均匀、无层裂，致密性高，强度高，从而提高耐火材料的抗冲刷和抗渣抗碱性能。另外，本专利技术提供的耐火材料还具有优异的抗氧化性、耐磨和抗热震性能。该耐火材料制备的风口组合砖的性价比较高，利于工业化生产。本专利技术提供的耐火材料的制备原料包括粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份；所述颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；在本专利技术中，所述颗粒料包括粒径为5～8mm的颗粒料和粒径为3～5mm的颗粒料；所述粒径为5～8mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比优选为32％～42％；所述粒径为3～5mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比优选为18％～28％。在本专利技术中，所述颗粒料包括粒径为1～3mm的颗粒料和粒径为0.088～1mm的颗粒料；所述粒径为1～3mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比优选为9％～19％；所述粒径为0.088～1mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比优选为21％～31％。在本专利技术中，所述棕刚玉的体积密度优选≥3.8g/cm3，棕刚玉的显微硬度优选为1800～2000。在本专利技术中，所述棕刚玉是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电炉中经过熔化还原而制得的棕褐色人造刚玉；棕刚玉的主要化学成份是Al2O3，其含量在94.5％～97％，还含有少量的Fe、Si、Ti等。在本专利技术中，所述碳化硅的体积密度优选≥3.2g/cm3；所述碳化硅的莫氏硬度优选为9.2；所述碳化硅的膨胀系数优选为4.5～5.0*本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火材料，由包括以下组分的原料制得：粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份；和粒径大于0小于0.088mm的细粉24～34重量份；所述颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7:2～6:2～6的刚玉粉、碳化硅粉、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉。

【技术特征摘要】
1.一种耐火材料，由包括以下组分的原料制得：粒径为0.088～8mm的颗粒料66～76重量份；和粒径大于0小于0.088mm的细粉24～34重量份；所述颗粒料包括质量比为50～70:3～7:2～6:1～3的棕刚玉、红柱石、硅线石和石英砂；细粉包括质量比为7～11:5～9:3～7:2～6:2～6的刚玉粉、碳化硅粉、煅烧α氧化铝微粉、二氧化硅微粉和莫来石生料粉。2.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，所述颗粒料包括粒径为5～8mm的颗粒料和粒径为3～5mm的颗粒料；所述粒径为5～8mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为32％～42％；所述粒径为3～5mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为18％～28％。3.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，所述颗粒料包括粒径为1～3mm的颗粒料和粒径为0.088～1mm的颗粒料；所述粒径为1～3mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为9％～19％；所述粒径为0.088～1mm的颗粒料在所有颗粒料中的质量占比为21％～31％。4.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，所述棕刚玉的体积密度≥3.8g/cm3，棕刚玉的显微硬度为1800～2000；所述碳化硅的体积密度≥3.2g/cm3，碳化硅的莫氏硬度为9.2。5.一种风口组合砖，由以下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新军，唐安山，曾立明，刘利华，曾昆，
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：湖南;43