專利名稱：鋯剛玉莫來石質耐火球的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金領域，屬于耐火材料制品，特別是在冶金高爐的球式熱風爐上使用的一 種鋯剛玉莫來石質耐火球。
技術背景球式熱風爐是20多年來推廣應用的高爐生產新技術，與傳統(tǒng)的熱風爐相比，具有投資少 、熱效率高、節(jié)能節(jié)水的優(yōu)點。球式熱風爐使用的換熱元件為耐火球，目前用于高爐球式熱 風爐高溫段和中溫段(上部和中部)的耐火球主要有剛玉質耐火球和鎂鋁質耐火球，這兩類 耐火球有一個共同的缺點，即抗熱震性差，剛玉質耐火球抗熱震性(IIO(TC，水冷)只有3 5次、鎂鋁質耐火球抗熱震性(IIO(TC，水冷)只有1 3次，在使用過程中容易碎裂和粉 化破損，耐用性差、壽命低，很難滿足現(xiàn)代長壽高爐球式熱風爐的技術要求。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述耐火球缺點的鋯剛玉莫來石質耐火球，該耐火球 具有抗熱震性高、熱容量大、強度高、抗化學侵蝕性強、壽命高等特性，能滿足所有現(xiàn)代長 壽高爐球式熱風爐的技術要求，特別適用于高爐球式熱風爐的高溫段和中溫段。本發(fā)明目的通過下述技術方案實現(xiàn)耐火球組分(重量百分比)包括熔融氧化鋁60 80%、鋯英石5 15%、合成莫來石3 15%、 a -Al203微粉0 10。/。、粘土2 6%，夕卜加2 5%的粘結劑。耐火球成品含Al2O;5 75 90% 、Zr02 3 8%，其余為原料中所含Si02及其它物質。各組分的成分要求(重量百分比)為熔融氧化鋁含Al203》90。/。，鋯英石含Zr02》50。/。， 合成莫來石含Al203 50 78%， a-Al203微粉含Al203》98。/。，粘土含八1203》30%。在上述技術方案中，熔融氧化鋁是采用剛玉材料，包括白剛玉、棕剛玉、亞白剛玉等。加入鋯質材料目的是提高耐火球的抗熱震性和熱容量，莫來石是Al20-Si02系統(tǒng)中唯一 穩(wěn)定的化合物，化學穩(wěn)定性高，與雜質反應性低(難與雜質反應)，加入莫來石材料目的是 提高耐火球的抗熱震性和抗化學侵蝕性，加入微粉可以提高鋯剛玉莫來石質材料的燒結性和 成品球的密度和強度，加入粘土目的是起結合劑和燒結劑作用，降低燒成溫度、提高高溫使 用性能等。本發(fā)明所述鋯剛玉莫來石質耐火球的制作工藝為將顆粒原料稱重、配比、混勻成干混合料后，加入粘結劑濕碾攪拌均勻，再將粉料加入混碾均勻，困料24 48小時后，用半干法 機壓成型制成球坯，球坯經烘干后進高溫窯燒成，燒成溫度145(TC 155(TC。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點(1) 抗熱震性能好、強度高?？篃嵴鹦?IIO(TC，水冷)》7次，耐壓強度》50KN/ 球，荷重軟化溫度(200N/球)S 155(TC。在使用過程中不會碎裂和粉化破損，滿足所有高 爐球式熱風爐的技術要求，特別適用于高爐球式熱風爐的高溫段和中溫段；(2) 體積密度高、熱容量大。體積密度》3. 10g/cm3，顯氣孔率《17%，可使進高爐 熱風溫度達到115(TC以上；(3) 壽命長，可與爐齡同步，并可以重復使用。
具體實施方式
本發(fā)明的耐火球組分(重量百分比)包括熔融氧化鋁60 80%、鋯英石5 15%、合成莫 來石3 15%、 a-Al203微粉0 10。/。、粘土2 6%，夕卜加2 5%的粘結劑。耐火球成品含八1203 75 90%、 Zr02 3 8%，其余為原料中所含Si02及其它物質。各組分的成分要求(重量百分 比)為熔融氧化鋁含Al203》90。/。，鋯英石含Zr02》50。/。， a -八1203微粉含八1203》98%，粘土 含八1203》30%。合成莫來石(包括電熔莫來石和燒結莫來石)的成分要求Al203含量50 78。/。、體積密度 》2. 75g/cm3;較佳的成分要求Al203含量65 78。/。、體積密度》2. 85 g/cm3。合成莫來石粒徑 為lmm 325目。熔融氧化鋁含有顆粒料和細粉料。所述的熔融氧化鋁是采用剛玉材料，包括白剛玉、棕剛玉、亞白剛玉等。 鋯英石粒徑為200 500目。粘結劑為亞硫酸紙漿廢液，其比重》1.20。也可采用其他種類的粘結劑。 將顆粒原料稱重、配比、混勻成干混合料后，加入粘結劑亞硫酸紙漿廢液濕碾攪拌均勻，再將粉料加入混碾均勻，困料24 48小時后，用半干法機壓成型制成球坯，球坯經烘干后進高溫窯燒成，燒成溫度145(TC 155(TC。 實施例l:某高爐球式熱風爐在高溫段采用的0 75鋯剛玉莫來石質耐火球，由熔融氧化鋁73%、鋯 英石8%，合成莫來石10%、 a-Al203微粉5%，粘土4%。顆粒原料經稱重、配比、混勻成干混 合料后，加入比重為1.24的亞硫酸紙漿廢液3%濕碾攪拌均勻，再將粉料加入混碾均勻，困料 36小時后，用半干法機壓成型制成球坯，球坯經烘干后進高溫窯燒成，燒成溫度148(TC 1530。C。耐火球成品含Al20383. 51%、 Zr02 5.15%。耐火球成品的體積密度為3. 17g/cmd，耐 壓強度為56KN/球，顯氣孔率為15%，抗熱震性(110(TC，水冷)7次，荷重軟化溫度(200N/球 )1580 。C。 實施例2:某高爐球式熱風爐在高溫段采用的0 75鋯剛玉莫來石質耐火球，由熔融氧化鋁78%、鋯 英石9%，合成莫來石4%、 a-Al203微粉5%，粘土4%。顆粒原料經稱重、配比、混勻成干混 合料后，加入比重為1.24的亞硫酸紙漿廢液3%濕碾攪拌均勻，再將粉料加入混碾均勻，困料 36小時后，用半干法機壓成型制成球坯，球坯經烘干后進高溫窯燒成，燒成溫度148(TC 1530°C。耐火球成品含Al20385. 19%、 Zr025. 76%。耐火球成品的體積密度為3. 22 g/cm3，耐 壓強度為63KN/球，顯氣孔率為15%，抗熱震性(110(TC，水冷)7次，荷重軟化溫度(200N/球 )1608 。C。實施例3某高爐球式熱風爐在高溫段采用的0 75鋯剛玉莫來石質耐火球，由熔融氧化鋁68. 5%、 鋯英石9. 5%，合成莫來石13%、 a-Al203微粉5%，粘土4%。顆粒原料經稱重、配比、混勻成 干混合料后，加入比重為l. 24的亞硫酸紙漿廢液3%濕碾攪拌均勻，再將粉料加入混碾均勻， 困料36小時后，用半干法機壓成型制成球坯，球坯經烘干后進高溫窯燒成，燒成溫度148(TC 1530°C。耐火球成品含Al203 81.20%、 Zr02 6.11%。耐火球成品的體積密度為3. 13 g/cm3 ，耐壓強度為49KN/球，顯氣孔率為16%，抗熱震性(110(TC，水冷)8次，荷重軟化溫度( 200N/球)1568 。C。在上述三個實施例中，顆粒原料指熔融氧化鋁含有的各種粒級的顆粒料、合成莫來石含 有的顆粒料；粉料指熔融氧化鋁含有的細粉料、合成莫來石含有的細粉料、鋯英石、a 吆1203微粉、粘土。
權利要求
1. 一種鋯剛玉莫來石質耐火球，其特征在于耐火球組分(重量百分比)包括熔融氧化鋁60～80％、鋯英石5～15％、合成莫來石3～15％、α-Al2O3微粉0～10％、粘土2～6％，外加2～5％的粘結劑。耐火球成品含Al2O375～90％、ZrO2 3～8％，其余為原料中所含SiO2及其它物質。
全文摘要
一種鋯剛玉莫來石質耐火球，其特點是耐火球組分(重量百分比)包括熔融氧化鋁60～80％、鋯英石5～15％、合成莫來石3～15％、α-Al2O3微粉0～10％、粘土2～6％，外加2～5％的粘結劑。耐火球成品含Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>75～90％、ZrO<sub>2</sub>3～8％，其余為原料中所含SiO<sub>2</sub>及其它物質。其優(yōu)點是抗熱震性能好、強度高?？篃嵴鹦?1100℃，水冷)≥7次，耐壓強度≥50KN/球，荷重軟化溫度(200N/球)≥1550℃。在使用過程中不會碎裂和粉化破損，滿足所有高爐球式熱風爐的技術要求，特別適用于高爐球式熱風爐的高溫段和中溫段；體積密度高、熱容量大。體積密度≥3.10g/cm3，顯氣孔率≤17％，可使進高爐熱風溫度達到1150℃以上；壽命長，可與爐齡同步，并可以重復使用。
文檔編號C04B35/66GK101219906SQ20081030032
公開日2008年7月16日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權日2008年2月2日
發(fā)明者劉永春, 盧向黨, 周福辰, 潘之雄, 章炳炎 申請人:柳州鋼鐵股份有限公司