一种安全节能的冶炼炉炉体及采用该炉体的冶炼装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种安全节能的冶炼炉炉体及采用该炉体的冶炼装置，属于冶炼设备技术领域。本发明专利技术的安全节能的冶炼炉炉体，包括壳体以及设置在壳体内的内衬，所述内衬包括耐火砖层，所述耐火砖层由莫来石轻质砖制成，所述莫来石轻质砖主要由如下重量份的原料制成：氧化铝骨料40‑55份，煤矸石15‑20份、粉煤灰5‑10份、碳化硅3‑8份、膨胀剂3‑8份、结合剂8‑20份、造孔剂5‑10份；所述氧化铝骨料中氧化铝含量为40‑100%；膨胀剂为红柱石、蓝晶石、硅线石中的至少一种；结合剂为黏土、羧甲基纤维素钠中的至少一种；造孔剂为石墨、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的至少一种。本发明专利技术的安全节能的冶炼炉炉体稳定性高，炉体不易烧透，施工成本低。

A safe and energy-saving smelting furnace body and its smelting device

【技术实现步骤摘要】
一种安全节能的冶炼炉炉体及采用该炉体的冶炼装置
本专利技术涉及冶炼设备
，更具体地说，涉及一种安全节能的冶炼炉炉体及采用该炉体的冶炼装置。
技术介绍
目前的工业窑炉等热工设备大多都使用轻质保温耐火材料，以达到节能降耗的目的。其中，莫来石轻质砖是应用较多的一种保温耐火材料，其内部存在大量气孔，质量轻，性能稳定，使用寿命长，且不产生有毒有害气体，绿色环保。申请公布号为CN102276242A的中国专利技术专利公开了一种莫来石轻质砖及其制备方法，该莫来石轻质砖以煤矸石和矾土为原料，外加造孔剂、膨胀剂和结合剂，加水制成泥料烧制成莫来石轻质砖，该莫来石轻质砖制备时，采用了较大量的煤矸石，其他原料的量较少，制得的莫来石轻质砖具有较高的耐压强度。但是，由于该莫来石轻质砖体密度较大，且收缩率大，采用该莫来石轻质砖的冶炼炉在建设时的施工成本较高且炉体容易出现体积变化。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种安全节能的冶炼炉炉体，具有较高的体积稳定性且施工成本较低。本专利技术的第二个目的在于提供一种采用上述安全节能的冶炼炉炉体的冶炼装置，该冶炼装置在运行时稳定性高。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种安全节能的冶炼炉炉体，包括壳体以及设置在壳体内的内衬，所述内衬包括耐火砖层，所述耐火砖层由莫来石轻质砖制成，所述莫来石轻质砖主要由如下重量份的原料制成：氧化铝骨料40-55份，煤矸石15-20份、粉煤灰5-10份、碳化硅3-8份、膨胀剂3-8份、结合剂8-20份、造孔剂5-10份；所述氧化铝骨料中氧化铝含量为40-100％；所述膨胀剂为红柱石、蓝晶石、硅线石中的至少一种；所述结合剂为黏土、羧甲基纤维素钠中的至少一种；所述造孔剂为石墨、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的至少一种。通过采用上述技术方案，本专利技术的莫来石轻质砖的制备原料采用氧化铝骨料、煤矸石和粉煤灰作为主料，结合多种原料的优势，充分利用不同主料中的不同成分在高温烧结时的相互作用，提高了莫来石轻质砖的耐压强度，粉煤灰的加入还有利于降低莫来石轻质砖的密度。本专利技术加入了较多量的造孔剂，提高了轻质砖的孔隙率，大大降低了轻质砖的体密度。较大量的造孔剂的加入还能够降低轻质砖的高温收缩率，提高了轻质砖的高温稳定性。另外，本专利技术加入的碳化硅均匀分散在轻质砖中，能够进一步提高轻质砖的强度，使得本专利技术的轻质砖在具有较低的体密度的情况下还具有较高的耐压强度。加入的碳化硅还能够提高其耐高温性能和导热性能，提高了本专利技术的莫来石轻质砖的综合性能。由于导热均匀，本专利技术的冶炼炉炉体还具有较高的安全性和节能性。本专利技术进一步设置为：所述原料还包括5-10重量份的铝酸盐水泥。通过采用上述技术方案，铝酸盐水泥的加入提高了各原料之间的粘附结合力，进一步提高了莫来石轻质砖的抗折强度和耐压强度。铝酸盐水泥的加入还能够向莫来石轻质砖中引入钙，促使少量莫来石相转化为钙长石，进一步提高轻质砖的强度，还可以降低莫来石轻质砖烧制过程中的收缩，保证了轻质砖具有较高的孔隙率，较低轻质砖的体密度。本专利技术进一步设置为：所述氧化铝骨料主要由质量比为(10-15):(20-25):(10-16)的氧化铝、铝矾土、高岭土制成。通过采用上述技术方案，氧化铝骨料由氧化铝和铝矾土及高岭土制成，保证了含有不同氧化铝含量的原料之间的混合均匀程度，使不同的原料在轻质砖烧制过程中原料结合的更加紧密，提高了颗粒间的结合力，有利于提高轻质砖的强度，另外，还能够使反应更加及时充分，提高了轻质砖的烧制效率，有利于降低轻质砖的烧制温度并缩短烧制时间。本专利技术进一步设置为：所述氧化铝的粒度100-200目，所述铝矾土的粒度为140-230目，所述高岭土的粒径为1.5-5μm。通过采用上述技术方案，不同粒度的原料之间相互混合，粒径小的原料更容易进入较大粒径原料颗粒之间的空隙，提高了原料颗粒的接触程度，有利于提高反应效率。本专利技术进一步设置为：所述莫来石轻质砖由包括如下步骤的制备方法制得：1)将氧化铝骨料、煤矸石、粉煤灰、碳化硅、膨胀剂加水混合均匀，然后再加入结合剂、造孔剂混合均匀，制得泥浆；2)将步骤1)制得的泥浆挤压成型，干燥，制得砖坯，将砖坯在80-120℃下保温8-15h，然后再在1300-1400℃下保温6-15h，即得。通过采用上述技术方案，本专利技术的莫来石轻质砖制备时，先将氧化铝骨料、煤矸石、粉煤灰、碳化硅、膨胀剂加水混合制成浆料，然后再加入结合剂和造孔剂，这是由于结合剂和造孔剂的密度较小，容易漂浮在浆料上层，先将其他原料与水混合制成浆料后，浆料具有较大的粘度，再加入密度较小的结合剂和造孔剂，结合剂和造孔剂更容易在浆料中分散均匀，进而提高了最终制得的轻质砖的质地均匀程度。本专利技术进一步设置为：步骤2)中所述干燥为自然晾置1-2d。通过采用上述技术方案，将挤压成型后的坯进行自然晾置，既可以保证干燥的效果，充分降低坯中的水分，还可以避免。本专利技术进一步设置为：所述氧化铝骨料由包括如下步骤的方法制得：将高岭土、铝矾土、氧化铝、部分膨胀剂、部分结合剂加水混合，挤压成型，在90-120℃烘干3-10h，然后在1500-1600℃保温10-15h。通过采用上述技术方案，将高岭土、铝矾土、氧化铝与膨胀剂、结合剂混合后制备骨料，可以提高结合剂在主料中的分散均匀程度，进而提高主料颗粒间的结合力，提高制得的轻质砖的强度。膨胀剂的加入能够够使氧化硅与生成的莫来石相充分接触和反应，降低了轻质砖烧制时的体积变化，保证了轻质砖具有较低的体密度。本专利技术进一步设置为：在1500-1600℃保温10-15h保温后，冷却，粉碎，过140-170目筛。通过采用上述技术方案，。本专利技术进一步设置为：步骤1)中加入结合剂、造孔剂是加入由造孔剂与剩余的结合剂与水混合制得的料浆；所述造孔剂包括黏土，所述造孔剂包括聚苯乙烯。通过采用上述技术方案，由于结合剂中包括黏土，造孔剂中包括聚苯乙烯，先将黏土和聚苯乙烯在水中混合制成浆料，聚苯乙烯颗粒与黏土及水先行结合，聚苯乙烯可进行充分的形变，避免了后期制成砖坯后聚苯乙烯形变导致的砖体出现裂缝等现象。另外，聚苯乙烯颗粒与黏土先行结合，提高了二者之间的附着力，在于其他原料的浆料混合时避免了聚苯乙烯的漂浮和不均匀分散。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种采用上述的安全节能的冶炼炉炉体的冶炼装置，包括所述安全节能的冶炼炉炉体以及对所述安全节能的冶炼炉炉体进行支撑的炉体支撑架。通过采用上述技术方案，在冶炼装置中，采用了上述安全节能的冶炼炉炉体，其中莫来石砖层设置在纤维层和碳砖层之间，充分发挥莫来石轻质砖的耐压性能和耐高温性能，提高了炉体的整体性能。由于本专利技术的莫来石轻质砖具有较低的高温收缩率，这也提高了冶炼装置的使用寿命。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的安全节能的冶炼炉炉体用莫来石轻质砖能够同时保证具有较高的耐压强度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全节能的冶炼炉炉体，包括壳体以及设置在壳体内的内衬，所述内衬包括耐火砖层，其特征在于：所述耐火砖层由莫来石轻质砖制成，所述莫来石轻质砖主要由如下重量份的原料制成：氧化铝骨料40-55份，煤矸石15-20份、粉煤灰5-10份、碳化硅3-8份、膨胀剂3-8份、结合剂8-20份、造孔剂5-10份；/n所述氧化铝骨料中氧化铝含量为40-100%；所述膨胀剂为红柱石、蓝晶石、硅线石中的至少一种；所述结合剂为黏土、羧甲基纤维素钠中的至少一种；所述造孔剂为石墨、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全节能的冶炼炉炉体，包括壳体以及设置在壳体内的内衬，所述内衬包括耐火砖层，其特征在于：所述耐火砖层由莫来石轻质砖制成，所述莫来石轻质砖主要由如下重量份的原料制成：氧化铝骨料40-55份，煤矸石15-20份、粉煤灰5-10份、碳化硅3-8份、膨胀剂3-8份、结合剂8-20份、造孔剂5-10份；
所述氧化铝骨料中氧化铝含量为40-100%；所述膨胀剂为红柱石、蓝晶石、硅线石中的至少一种；所述结合剂为黏土、羧甲基纤维素钠中的至少一种；所述造孔剂为石墨、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的安全节能的冶炼炉炉体，其特征在于：所述原料还包括5-10重量份的铝酸盐水泥。


3.根据权利要求1或2所述的安全节能的冶炼炉炉体，其特征在于：所述氧化铝骨料主要由质量比为（10-15）:（20-25）:（10-16）的氧化铝、铝矾土、高岭土制成。


4.根据权利要求3所述的安全节能的冶炼炉炉体，其特征在于：所述氧化铝的粒度100-200目，所述铝矾土的粒度为140-230目，所述高岭土的粒径为1.5-5μm。


5.根据权利要求1所述的安全节能的冶炼炉炉体，其特征在于：所述莫来石轻质砖由包括如下步骤的制备方法制得：
1）将氧化铝骨料、煤矸...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓天，崔晓敬，王杨，
申请(专利权)人：郑州市振峰矿山机器有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41