專利名稱：干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及干熄焦?fàn)t，尤其涉及一種干熄焦?fàn)t涌的耐磨增強(qiáng)澆注預(yù)制塊。
背景技術(shù)：
干熄焦?fàn)t本體的內(nèi)襯由爐口、裝入段、預(yù)存段、煙道以及冷卻段組成， 其中冷卻段部位是影響使用壽命的關(guān)鍵部位之一，干熄焦冷卻段對(duì)耐火材料 的基本要求是高強(qiáng)耐磨,熱震穩(wěn)定性好。
目前國內(nèi)外干熄焦設(shè)備在該部位均采用了莫來石磚(莫來石粘土磚)作 為工作層襯磚。莫來石磚的磨損速率較快，這導(dǎo)致了目前冷卻段檢修澆注頻 繁，往往大修后使用l個(gè)年修周期就需進(jìn)行重新澆注維護(hù)，所以急需改善該 部位的整體耐磨性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng) 繞注預(yù)制塊。本發(fā)明提供的預(yù)制塊強(qiáng)度好，磨損速率低、減少檢修工作、降 低成本。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，其特征在于，所述預(yù)制塊 由主要包含下列含量的組分的原料烘烤而成
4- 10%的水泥； 3-10%的硅灰； 3-10%的a -A1203;
5- 腦的SiC; 余量為耐火骨料。所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，所述耐火骨料包括電熔 或燒結(jié)剛玉、礬土、電熔或燒結(jié)莫來石、紅柱石、硅線石中的一種或幾種。 所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，所述耐火骨料為A1203
》85%的特級(jí)砜土。
所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，它還包括1-5%的不銹 鋼纖維作為補(bǔ)強(qiáng)材料。
所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，它還包括外加劑，該外 加劑為總量不超過6%的水、有機(jī)纖維和金屬鋁。
所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，所述預(yù)制塊的成型烘烤 溫度為200 1000°C。
本發(fā)明采用高強(qiáng)度的低水泥澆注料制作預(yù)制塊，配料中引入高耐磨的骨 料和粉料，并且添加不銹鋼纖維增韌，從而有效提高了預(yù)制塊的強(qiáng)度、耐磨 性，同時(shí)引入SiC進(jìn)一歩強(qiáng)化了耐磨性。本發(fā)明還采用了不銹鋼纖維作為補(bǔ) 強(qiáng)材料、加入有機(jī)纖維、金屬A1粉等，以提高預(yù)制塊在烘烤過程中的抗爆 裂性。
采用本發(fā)明提供的預(yù)制塊砌筑干熄焦?fàn)t冷卻段，工作一年后對(duì)耐磨預(yù)制 塊部位進(jìn)行鉆孔測(cè)厚，測(cè)得預(yù)制塊的磨損速率為4mm-6mm/年，相對(duì)應(yīng)的， 現(xiàn)用莫來石磚的磨損速率為23mm/年。據(jù)此推算冷卻段內(nèi)襯工作層的使用壽 命可達(dá)到15年以上，以目前大修爐齡10年的檢修標(biāo)準(zhǔn)，冷卻段可在一代爐 齡內(nèi)不需中間補(bǔ)修，既減少了檢修量，也減少了停機(jī)檢修時(shí)間。


下面，結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型
圖1為本發(fā)明在干熄焦?fàn)t中使用的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
眾所周知，水泥作為一種膠凝材料是低水泥澆注料得以產(chǎn)生強(qiáng)度的主要 原因。加入量低于4%，強(qiáng)度太低，耐磨性不好；加入量高于10%，水泥帶入的CaO過多，使用過程中容易形成較多低熔點(diǎn)的灰長石(2CaO A1203 'SiO2，MP1590。C),黃長石(CaO A1203'2SiO2,MP1550。C)。因此本發(fā)明的 水泥含量為4-10%。
當(dāng)有減水劑時(shí)，硅灰、a-Al203等超微粉的存在可使?jié)沧⒘汐@得低水分 下的高流動(dòng)性，對(duì)澆注料的強(qiáng)度、耐磨性影響很大。硅灰、0-八1203加入量 分別低于3%，耐磨性不好；高于10%，對(duì)提高澆注料的流動(dòng)性、強(qiáng)度并無 實(shí)際意義。因此，本發(fā)明的硅灰、。-八1203各自含有3-10%。
SiC是一種優(yōu)良的耐火原料，硬度高、膨脹性低、熱導(dǎo)性好，但價(jià)格昂 貴。加入SiC后澆注料的耐磨性得到進(jìn)一步提高，并且有利于改善材料的熱 震穩(wěn)定性。加入量低于5%起不到這種作用；高于30%，經(jīng)濟(jì)上不合理，因 此，本發(fā)明的SiC含量為5-10W。
澆注料中的耐火骨料可以是電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、電熔或燒結(jié)莫來石、 紅柱石、硅線石等耐火原料中的一種或幾種。如以礬土為主要骨料，則優(yōu)先 考慮燒結(jié)良好的A1203》85。/。的特級(jí)礬土，這種礬土硬度高、耐磨性好，價(jià) 格也比較合理。
澆注料制作預(yù)制塊時(shí)可加入不銹鋼纖維作為補(bǔ)強(qiáng)材，加入量為1-5%。 有利于提高材料的強(qiáng)度、韌性和熱震穩(wěn)定性。加入量低于1%起不到這種作 用；高于5%，嚴(yán)重影響澆注料的流動(dòng)性。
與一般澆注料相同，制作時(shí)也可加入總量小于6%的有機(jī)纖維、金屬A1 粉等，以提高預(yù)制塊在烘烤過程中的抗爆裂性。
將所述含量的組分的原料澆注成型后養(yǎng)護(hù)約24h，硬化后脫模，再自然 養(yǎng)護(hù)約24h，進(jìn)窯烘烤至600-900。C即可制得。
下面為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例
按照表1的配比，在90(TC烘烤制成本發(fā)明的預(yù)制塊按照按國標(biāo) GB/T18301-2001檢測(cè)材料的耐磨性。該法用研磨料直接噴射在試樣表面， 磨損掉的體積即為材料的耐磨性，以cr^為單位。數(shù)值越髙，耐磨性越差， 見表2。
從表2可見耐磨預(yù)制塊測(cè)定耐磨性為3.50 cm3,
我們同時(shí)作對(duì)比試驗(yàn)將骨料由特級(jí)礬土全部改為焦寶石，測(cè)得耐磨性為8.49 cm3， 可見耐磨性明顯下降了。
若以現(xiàn)用的莫來石磚制樣測(cè)耐磨性，高達(dá)11.18 cm3。說明這種磚的耐 磨性是很差的。
原料名添加比例(％)
特級(jí)礬土 8-0mm62
SiC 5-0mm20
a- A12035. 0
硅灰6. 5
水泥6. 5
外加劑0. 2
加水5. 5
表l耐磨預(yù)制塊的配方
項(xiàng)目實(shí)測(cè)值
抗折強(qiáng)度(MPa)
ll(TC X24h15. 2
耐壓強(qiáng)度(MPa)
110。CX24h104. 6
體積密度 (g/cm3)
110'CX24h2. 83
線變化率(%)
900。CX3h-O. 1
熱震穩(wěn)定性 (次)
uoo。c水冷34,33, 35
A1203 (%)60. 22
SiC (%)16. 84
常溫耐磨性* (cm3)
900。CX6h4. 01
650'CX6h3. 33
表2耐磨預(yù)制塊的理化指標(biāo)
為了考核和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)材料的耐磨性能和其他使用性能能否滿足干熄焦 的使用工況和項(xiàng)目的需要，我們進(jìn)行了在線局部實(shí)驗(yàn)，即在年修中將預(yù)制塊 砌筑在檢修人孔封堵磚處(磨損最大的部位)(見圖1和圖2)，圖中1為本 發(fā)明的預(yù)制塊，2為澆注料，3為莫來石磚。使用一段時(shí)間內(nèi)后，拆下人孔 封堵磚，進(jìn)行殘厚測(cè)量，考察其磨損速率。
結(jié)果如下經(jīng)測(cè)量，的預(yù)制塊磨損量非常小，1年3個(gè)月只平均磨損6mm，磨損速 率低于莫來石磚28.7mm。
利用本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)某干熄焦?fàn)t大修中工作層全部采用本發(fā)明的 耐磨預(yù)制快砌筑，投產(chǎn)之后運(yùn)行2個(gè)月后因機(jī)械設(shè)備問題緊急停爐，乘此機(jī) 會(huì)對(duì)冷卻段實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了熱態(tài)觀察，內(nèi)襯結(jié)構(gòu)完好，預(yù)制塊表面平整，基 本無磨損。年修結(jié)束11個(gè)月后，對(duì)該臺(tái)干熄焦冷卻段耐磨預(yù)制塊部位進(jìn)行 鉆孔測(cè)厚，根據(jù)測(cè)厚結(jié)果計(jì)算磨損速率為4mm/年，低于莫來石磚80%。
權(quán)利要求
1. 一種干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，其特征在于，所述預(yù)制塊由主要包含下列含量的組分的原料烘烤而成4-10％的水泥；3-10％的硅灰；3-10％的α-Al2O3；5-10％的SiC；余量為耐火骨料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，其 特征在于，所述耐火骨料包括電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、電熔或燒結(jié)莫來石、 紅柱石、硅線石中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，其 特征在于，所述耐火骨料為八1203》85%的特級(jí)礬土。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制 塊，其特征在于，它還包括1-5%的不銹鋼纖維作為補(bǔ)強(qiáng)材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制 塊，其特征在于，它還包括外加劑，該外加劑為總量不超過6%的水、有機(jī) 纖維和金屬鋁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制 塊，其特征在于，所述預(yù)制塊的成型烘烤溫度為200 100(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及干熄焦?fàn)t，尤其涉及一種干熄焦?fàn)t涌的耐磨增強(qiáng)澆注預(yù)制塊。一種干熄焦?fàn)t用耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注預(yù)制塊，所述預(yù)制塊由主要包含下列含量的組分的原料烘烤而成4-10％的水泥；3-10％的硅灰；3-10％的α-Al₂O₃；5-10％的SiC；余量為耐火骨料。本發(fā)明提供的預(yù)制塊強(qiáng)度好，磨損速率低、減少檢修工作、降低成本。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101450866SQ200710171769
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者軍 勵(lì), 飛 宋, 徐志棟, 曹洪深, 潘德華, 寶 金, 戟 鮑 申請(qǐng)人:上海寶鋼工業(yè)檢測(cè)公司