刚玉莫来石锆质耐火材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102757244A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102757244A(43)申请公布日2012.10.31(21)申请号201210208864.3(22)申请日2012.06.25(71)申请人郑州安耐克实业有限公司地址452370河南省郑州市新密市西大街5号中央联盟15楼(72)发明人董红芹李富朝李建涛孙庚辰陈泉锋(74)专利代理机构北京市兰台律师事务所11354代理人张峰(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称刚玉莫来石锆质耐火材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种刚玉莫来石锆质耐火材料，包含板状刚玉、白刚玉、棕刚玉、莫来石、硅线石、锆英石、α-Al2O3、硅微粉、广西粘土，各自按照一定重量百分比、粒度和纯度，加入结合剂组合而成；本发明同时公开了制备该耐火材料的方法；通过本发明制造出的耐火材料广泛用于高风温内燃式热风炉陶瓷燃烧器中，具有荷重软化温度高、在高温下抗热震性能好、耐压强度高、抗蠕变性能好等优点。CN102754ACN102757244A权利要求书1/1页1.一种刚玉莫来石锆质耐火材料，以重量百分比计算，所述材料包含如下组分：18～30%板状刚玉，15～25%白刚玉，15～20%棕刚玉，0～15%莫来石，8～20%硅线石，3～4%锆英石，5～13%α-Al2O3，2～5%硅微粉，2～5%广西粘土，外加原始配料总重量2-5%的纸浆、糊精或硅溶胶的一种或多种。2.如权利要求1所述的刚玉莫来石锆质耐火材料，所述材料包含组分的粒度分别为：板状刚玉1-3mm；白刚玉0-1mm和1-3mm和320目以上各粒度区间均分布一定量白刚玉；棕刚玉小于1mm；α-Al2O3500目以上；硅线石120-80目；硅微粉5微米以下；锆英石320目筛下料。3.如权利要求1所述耐火材料，所述组分的纯度为：所述板状刚玉的纯度大于99%；所述白刚玉的纯度大于99%；所述棕刚玉的纯度大于94%；所述烧结α-Al2O3的纯度大于99%；所述硅线石的Al2O3含量大于54%；所述锆英石的ZrO2含量大于64.5%；所述硅微粉的纯度大于97%。4.如以上任意一项权利要求所述耐火材料的制造方法，包含如下步骤：步骤一：将重量比为18～30%的板状刚玉，15～25%白刚玉，15～20%棕刚玉，放入高速混砂机混练3～5min后，再加入5～20%莫来石，8～18%硅线石，3～4%锆英石，加入占原始配料总重量的比例为2-5%的结合剂，混练3～5min后，再加入5～10%α-Al2O3，2～5%硅微粉，0~5%广西粘土，高速混练10～15min；步骤二：使用高吨位压砖机将混练好的泥料压制成高密度半成品；步骤三：将半成品放入干燥器干燥，干燥温度为80-120℃，时间大于24h；步骤四：将干燥好的坯体放入隧道窑或者电炉内进行烧结，烧结温度为1600～1650℃，时间约10～12h，烧结后出窑。2CN102757244A说明书1/3页刚玉莫来石锆质耐火材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种耐火材料，尤其是高风温内燃式热风炉陶瓷燃烧器用荷重软化温度高、抗热震性能好、耐压强度高、抗蠕变性能好的耐火材料。技术背景[0002]目前国内热风炉平均风温是1125度，如果风温提高到发达国家的水平1350度以上，目前的堇青石质、高铝莫来石质等将不能够适应。风温的提高是高炉节能极为有效的方法，风温每提高100度，高炉可节约焦炭约20公斤，节能减排效果明显。热风炉常年使用温度较高，并且间断送风，使得炉内温度变化剧烈，且需经受高炉煤气带入灰尘的化学侵蚀，燃烧气体强烈冲刷及机械荷载等苛刻条件，尤其是内燃式热风炉，其高度一般在20-25m的范围内，下部承受机械荷载非常大，在高温作用下，要求其高温强度、荷重软化温度以及高温体积稳定性、抗蠕变性能、热震稳定性等都比较好。[0003]目前热风炉陶瓷燃烧器用耐火材料主要有堇青石质和莫来石堇青石质耐火材料、高铝莫来石耐火材料。堇青石质及莫来石堇青石质耐火材料热膨胀系数很低，强度较好，抗热震性和抗化学侵蚀性良好，但其荷重软化温度低，使用温度范围较窄。高铝莫来石砖从理论上讲是一种非常理想的热风炉所用耐火材料，但由于莫来石原料合成工艺的差异，造成莫来石砖的品质存在较大的差异，很难实现高抗热震、高抗蠕变和高强度性能的统一。为解决目前高风温热风炉陶瓷燃烧器用耐火材料的各种缺点，本发明经过长时间、大量的试验研究，开发研究了一种高温强度大、荷重软化温度高以及高温体积稳定性好、抗蠕变性能好、热震稳定性好的刚玉莫来石锆质耐火材料。发明内容[0004]本发明的目的是克服目前高风温热风炉陶瓷燃烧器所用耐火材料存在的缺点，提供一种