高密度镁铝质耐火球的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高密度镁铝质耐火球及其制作工艺，以制球镁砂和高铝矾土熟料为原料，配制成镁砂颗粒料和镁铝共磨粉的干混合料，再加入结合剂亚硫酸纸浆废液，搅拌均匀后重量称量、定量给料，用高密度耐火球机压成型模具进行成球和压力脱模，制成球坯再烧成耐火球，其体积密度为２．９０～３．０５克／厘米↑［３］，气孔率≤２０％，该耐火球耐高温性能好、热稳定性好、体积密度大、气孔率低、导热系数高，可满足球式热风炉的需求。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高密度镁铝质耐火球及其制作工艺，属于碱性耐火材料制品，是用于球式热风炉的一种新型的热交换材料。球式热风炉是一种节能节水、投资少、热效率高、减少污染综合效能好的先进技术，其使用的耐火球的质量好坏是热风炉运行的关键之一。近20年来，绝大多数热风炉使用硅质耐火球和高铝质耐火球，但是这类耐火球材料容重小、热容量小、手工成型低密度球的气孔率高，耐压强度低易开裂，因此清球周期短，热风炉的风温也不够高。为了适应球式热风炉向大中型化发展的需要，山东耐火材料厂于1989年研制出硅线石耐火球，专利号ZL89106842.2，硅线石质耐火球因其抗渣性、热稳定性和耐压强度明显地比手工成型的硅质耐火球好，能较好解决球床粘连现象和碎球现象，使清球周期加长。但是硅线石质耐火球仍不能从根本上解决问题，其原因是硅线石质耐火球的体积密度仍小，为2.29克/厘米3，气孔率偏大，为23.6％，蓄热能力不够高，因此球炉的出口风温仍较低；另外，硅线石耐火球制作使用的原料硅线石是变质成因矿物，经采矿、粉碎、选矿等工艺而得硅线石精矿，价格昂贵，所以该耐火球成本高，不易为厂家所采用。目前国内有镁铝质耐火砖，大量用于平炉炼钢炉顶及作内衬材料，采用机压成型为高密度砖，但是没有高密度球。本专利技术的目的是为了克服现有硅质耐火球，高铝质耐火球和硅线石耐火球的不足和缺陷，利用镁铝质耐火材料，制作出一种高密度镁铝质耐火球，它可以利用我国贮量丰富价格便宜的菱镁矿煅烧成的原料镁砂，使用高密度耐火球机压成型模具(中国专利申请号95204701.2)，制出耐高温性能好、热稳定性好、体积密度大、气孔率低、导热系数高的耐火球、以满足球式热风炉的需求。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的高密度镁铝质耐火球的直径为通常的50-90毫米，其所用原料为制球镁砂和高铝矾土熟料，二者的化学成份要求分别为制球镁砂中所含MgO≥90％，SiO2≤4.5％，CaO＜1.6％，灼减＜0.3％，真比重≥3.54，高铝矾土熟料中所含Al2O3＞85％，CaO≤0.6％。将以上原料配制成于混合料，干混合料中镁砂颗粒料占55-70％、镁铝共磨粉占30-45％。镁砂颗粒料的粒度要求大于0.088毫米，最大粒度为2.5～3.0毫米。镁铝共磨粉要求＜0.088毫米，其细度应大于90％，镁铝共磨粉的原料重量配比为制球镁砂∶高铝钒土熟料＝1∶4。然后再加入结合剂亚硫酸纸浆废液，其加入量为干混合料重量的1.5-2.0％。经搅拌均匀后，重量称量、定量给料、用高密度耐火球机压成型模具进行成球和压力脱模，制成高密度镁铝质耐火球球坯。最后将球坯烧成高密度镁铝质耐火球，其烧成温度为1500～l540℃，保温时间为24-48小时。烧成的高密度镁铝质耐火球的体积密度为2.90-3.05克/厘米3，气孔率≤20％。高密度镁铝质耐火球具有以下优点1)耐高温性能好，在球炉上部使用的安全温度可达到1350-1450℃，并具有优良的抗碱性渣性能和抗高炉煤气粉尘侵蚀的能力，不易出现粘连，可使球炉清球周期达5年以上，与高炉的检修期相匹配；2)热稳定性好，能抵抗因温度急变而造成耐火球的破损，适应球式热风炉温度变化的工作状态，且耐火球重复使用率大大提高；3)体积密度大、气孔率低、导热系数高，其蓄热量可高于硅质耐火球约60％，高于硅线石质耐火球约30％；4)与其他材质耐火球的理化性能对比如下表< >实施例一种高密度镁铝质耐火球，采用以上成份的原料和工艺，制得直径为80毫米的耐火球，其理化性能为MgO含量≥85％、Al2O3含量为6.8％、显气孔率为17％、体积密度为2.92克/厘米3、常温耐压强度为23000N/球、荷重软化温度(100N/球开始点)为1580℃。在300M3高炉球式热风炉配套使用后，风温提高，可节约焦碳3-4％，热交换能力增加19.5％，阻力损失降低18.5％，节能降耗效果十分显著。权利要求1.一种高密度镁铝质耐火球，其直径为50-90毫米，其特征在于该耐火球的原料包括制球镁砂和高铝矾土熟料，其化学成份分别为制球镁砂中所含MgO≥90％，SiO2≤4.5％，CaO＜1.6％，灼减＜0.3％，真比重≥3.54，高铝矾土熟料中所含Al2O3＞85％，CaO≤0.6％。2.一种高密度镁铝质耐火球的制作工艺，原料经重量称量、定量给料、机压成型、压力脱模和烧成，其特征在于先配制干混合料，其中镁砂颗粒料占55-70％、镁铝共磨粉占30-45％，镁砂颗粒料的粒度为0.088毫米以上，最大粒度为2.5～3.0毫米，镁铝共磨粉要求＜0.008毫米，其细度应大于90％，镁铝共磨粉的原料重量配比为制球镁砂∶高铝钒土熟料＝1∶4，然后外加结合剂亚硫酸纸浆废液，其加入量为干混合料重量的1.5-2.0％，搅拌均匀后重量称量、定量给料、用高密度耐火球机压成型模具进行成球和压力脱模，制成高密度镁铝质耐火球球坯，然后烧成耐火球。3.根据权利要求2所述的制作工艺，其特征在于所述的高密度镁铝质耐火球的烧成温度为1500～1540℃，保温时间为24-48小时。4.根据权利要求2所述的制作工艺，其特征在于所述的高密度镁铝质耐火球的体积密度为2.90～3.05克/厘米3，气孔率≤20％。全文摘要本专利技术涉及一种高密度镁铝质耐火球及其制作工艺，以制球镁砂和高铝矾土熟料为原料，配制成镁砂颗粒料和镁铝共磨粉的干混合料，再加入结合剂亚硫酸纸浆废液，搅拌均匀后重量称量、定量给料，用高密度耐火球机压成型模具进行成球和压力脱模，制成球坯再烧成耐火球，其体积密度为2.90～3.05克/厘米文档编号C04B35/03GK1115746SQ95104269公开日1996年1月31日 申请日期1995年4月25日 优先权日1995年4月25日专利技术者吕瑞祥, 赵克春, 孙怀峰, 杨金枝 申请人:河北省磁县耐火材料厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度镁铝质耐火球，其直径为５０－９０毫米，其特征在于该耐火球的原料包括制球镁砂和高铝矾土熟料，其化学成份分别为制球镁砂中所含Ｍｇ０≥９０％，ＳｉＯ↓［２］≤４．５％，Ｃａ０＜１．６％，灼减＜０．３％，真比重≥３．５４，高铝矾土熟料中所含Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＞８５％，Ｃａ０≤０．６％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕瑞祥，赵克春，孙怀峰，杨金枝，
申请(专利权)人：河北省磁县耐火材料厂，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]