專利名稱：一種高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法。
背景技術(shù)：
針對目前國內(nèi)外高爐熱風(fēng)爐在投產(chǎn)較短時間就出現(xiàn)的因熱風(fēng)管道變形、熱應(yīng)力、 機械震動和煤氣流沖刷磨損等原因造成的熱風(fēng)管道局部耐火襯體剝落、開裂掉磚、尤其是各孔口組合磚部位(支管、豎管、三岔口、燃燒口、進風(fēng)口、倒流休風(fēng)口)損壞更為嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了高爐順利生產(chǎn)的情況。針對現(xiàn)有技術(shù)問題的改進技術(shù)方案之一，申請?zhí)枮?00720014421. 5公開了熱風(fēng)管道工作層磚。其技術(shù)方案涉及冶金行業(yè)中的一種耐火磚，具體地說是種高爐用熱風(fēng)爐的熱風(fēng)管道工作層磚，帶有鎖扣結(jié)構(gòu)，其特征在于在磚的兩側(cè)設(shè)有舌槽，前后設(shè)有凸臺。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于在磚的四周可以形成曲折封閉，增強了砌體的整體性和密閉性，防止磚的下沉或脫落，因而在生產(chǎn)中不會產(chǎn)生串風(fēng)、管皮發(fā)紅等現(xiàn)象，延長管道使用壽命。但這種“帶有鎖扣結(jié)構(gòu)”的耐火磚，在材質(zhì)上沒有進行改變之前，僅僅是對結(jié)構(gòu)上的改進，不能解決我們提出的技術(shù)問題。針對現(xiàn)有技術(shù)問題的改進技術(shù)方案之二，申請?zhí)枮?00420074851. 2公開了一種熱風(fēng)管道組合耐火磚。有效解決熱風(fēng)管道的壘砌、變形、使用壽命短的問題，由組合耐火磚壘砌熱風(fēng)管道，其組合耐火磚是由T型耐火磚、左刀型耐火磚、右刀型耐火磚和拱楔型耐火磚構(gòu)成，T型耐火磚左面的兩個斜平面置于右刀型耐火磚右邊的兩個斜平面內(nèi)相砌連，左刀型耐火磚左面的兩個斜平面與T型耐火磚右面的兩個斜平面內(nèi)相砌連，右刀型耐火磚左邊有凸條置于拱楔型耐火磚左邊的凹槽內(nèi)相砌連，拱楔型耐火磚左邊有凸條置于左刀型耐火磚右邊的凹槽內(nèi)相砌連，本發(fā)明砌筑的熱風(fēng)管道，使用壽命長，不受冷熱變化溫差大、管道收縮膨脹以及工況條件差的影響，砌磚不脫落，管道不跑火，減少維修次數(shù)，降低企業(yè)成本， 有極大的經(jīng)濟效益。從上述技術(shù)方案的介紹可以看出，采用了 “T型耐火磚、左刀型耐火磚、右刀型耐火磚和拱楔型耐火磚”這樣的特殊結(jié)構(gòu)組合，可以從結(jié)構(gòu)上提高使用效果。但是也不能很好的解決本發(fā)明提出來的技術(shù)問題。針對現(xiàn)有技術(shù)問題的改進技術(shù)方案之三，申請?zhí)枮?00410060572. 5公開了熱風(fēng)管道耐火磚的幾何形狀與組合方法。涉及熱風(fēng)管道用耐火磚系列制品的幾何形狀與管道的砌筑方法。熱風(fēng)管道上的每層耐火磚都由若干塊特殊形狀的拱鍥型耐火磚，左刀型耐火磚， 右刀型耐火磚和T型封口耐火磚組成。每一塊耐火磚的凹槽都與下一塊磚的凸條相配合。 本發(fā)明砌筑的熱風(fēng)管道砌筑方便，不受冷熱變化溫差大，管道收縮膨脹頻繁，工況條件差的影響。砌磚不脫落，管道不跑火。減少維修次數(shù)，給企業(yè)降低生產(chǎn)成本。該技術(shù)方案與技術(shù)方案二相比，事實上采用了同樣的設(shè)計思路，所以存在的問題也基本相同，在此就不再贅述。
針對現(xiàn)有技術(shù)問題的改進技術(shù)方案之四，申請?zhí)枮?00610023708. 4公開了一種熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道膨脹節(jié)內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。公開了一種熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道膨脹節(jié)內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，包括波紋管、外殼、內(nèi)膽、伸縮節(jié)、耐火噴涂料層、保溫磚層、耐火磚層，波紋管焊接于外殼上，伸縮節(jié)連接于波紋管內(nèi)膽中的一段，耐火噴涂料層噴涂于內(nèi)膽與保溫磚層之間，在保溫磚層的內(nèi)側(cè)靠工作面砌筑耐火磚層。該結(jié)構(gòu)不但在耐火磚層上留有膨脹縫，還在耐火磚層與波紋管之間至少設(shè)有一條滑動縫。該內(nèi)襯結(jié)構(gòu)可有效地解決熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道長期使用過程中管道內(nèi)熱風(fēng)直沖伸縮節(jié)，而造成金屬外殼體發(fā)紅，乃至開裂、漏氣的現(xiàn)象；同時也克服了第二種傳統(tǒng)的管道內(nèi)襯結(jié)構(gòu)存在的在耐火磚砌筑過程中的磚縫開裂問題；此外，還可使內(nèi)襯耐火磚在管道的軸向可以隨溫度變化自由伸縮，以防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力破損。也是從結(jié)構(gòu)上提出的技術(shù)方案，對解決本發(fā)明提出的技術(shù)問題，并不能起到很好的解決效果。瑞沃耐火公司的技術(shù)人員結(jié)合國內(nèi)外熱風(fēng)管道損毀機理，研制出了韌性莫來石磚用于熱風(fēng)管道工作層，該產(chǎn)品在高溫下具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性、較高的強度和耐磨性、合理的蠕變性。該產(chǎn)品投放市場后，取得了良好的應(yīng)用效果。為了能進一步使熱風(fēng)管道各部位內(nèi)襯達(dá)到同步的使用壽命，克服各孔口組合磚部位容易出現(xiàn)損壞的薄弱環(huán)節(jié)，瑞沃耐火進一步進行研究，發(fā)現(xiàn)各孔口組合磚部位容易出現(xiàn)損壞的原因是1、管道各孔口組合磚的體積密度明顯低于管道直段磚；2、管道各孔口組合磚的力學(xué)性能低于管道直段磚；3、經(jīng)過切磨加工的組合磚表面的釉面層遭到破壞；4、組合磚的抗氣流沖蝕、抗有害氣體侵入的能力大大低于管道直段磚；瑞沃耐火通過對以上損壞原因的分析發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)品配方相同、原料的品味和加工工藝相同、產(chǎn)品燒成溫度相同的情況下，組合磚品質(zhì)低于管道直段磚的原因在于成型方式的不同。管道直段磚用摩擦壓力機一次性機壓成型，成品尺寸完全復(fù)合圖紙要求，無需再加工，產(chǎn)品具有良好的整體性。而組合磚成型工藝一般采用震動加壓成型、離心澆注成型、 震動澆注成型、甚至手工打擊成型。這些傳統(tǒng)的組合磚成型方式一般要把組合磚做成較大塊的母磚，然后在產(chǎn)品高溫?zé)珊蟀磮D紙進行切磨加工，切磨完成后再進行預(yù)砌組合。這樣的組合磚成型方式存在以下缺點1、由于做成較大塊母磚，產(chǎn)品的致密型不如小塊磚；2、震動或澆注成型的原料水份較大，使產(chǎn)品燒成時易產(chǎn)生氣孔；3、幾種組合磚的成型設(shè)備其力量都低于摩擦壓力機；4、這幾種成型方式都無法使產(chǎn)品一次成型，還要進一步進行切磨加工。耐火材料制品在高溫?zé)蓵r產(chǎn)生的液相能在產(chǎn)品表面形成一層堅固的釉面，這層釉面可以很好的抵御氣流沖蝕和有害氣體侵入制品，由于以上組合磚成型方式的制約，致使制品無法一次成型，在高溫?zé)珊蟮那心ゼ庸すば蛑杏悦鎸釉獾狡茐?，抗侵蝕能力大大下降。瑞沃耐火通過以上調(diào)查分析，得出的結(jié)論是組合磚的成型方式和切磨加工工藝制約了制品的密度、破壞了制品的整體結(jié)構(gòu)。從而極大影響了產(chǎn)品的高溫性能。要想使組合磚達(dá)到和管道直段磚同樣的高溫應(yīng)用效果，必須改變目前的成型方式，必須減掉切磨加
工工序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，采用一次成型的方法，不進行切磨加工工序，解決目前國內(nèi)外高爐熱風(fēng)爐在投產(chǎn)較短時間就出現(xiàn)的因熱風(fēng)管道變形、熱應(yīng)力、機械震動和煤氣流沖刷磨損等原因造成的熱風(fēng)管道局部耐火襯體剝落、開裂掉磚問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設(shè)計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產(chǎn)要求和摩擦壓力機的參數(shù)進行設(shè)計；2)將組合磚的材料混合充分，材料采用燒結(jié)莫來石、活性氧化鋁、剛玉、混合添加劑和結(jié)合劑；混合的步驟是混合的步驟是首先將燒結(jié)莫來石、致密剛玉、活性氧化鋁破碎制成符合要求的顆粒和細(xì)粉，再和混合添加劑、結(jié)合劑按比例進行混合攪拌，形成顆粒狀和細(xì)粉狀物料合理搭配的備用材料。；所述較大顆粒為粒徑大于1 5毫米的團狀顆粒、細(xì)粉為-180目 -320目的細(xì)粉。3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內(nèi)進行加壓成型；5)燒結(jié)，該步驟采用弱氧化高溫?zé)Y(jié)工藝燒制，并且燒結(jié)完成后不進行切磨加工工序。本發(fā)明的有益效果是改變了組合磚的單磚設(shè)計，使每塊磚在成型時即達(dá)到實際生產(chǎn)要求的外形尺寸；由于每塊磚單磚的減小，使組合磚可以用摩擦壓力機成型；進一步改進了模具的設(shè)計和制作工藝，消除了成型稍度，使一次性機壓成型組合磚單磚得以實現(xiàn)； 產(chǎn)品燒成后無需切磨即可預(yù)砌完成，保護了制品的表面釉面層；組合磚的單磚可以達(dá)到和管道直段磚同樣的致密度和抗侵蝕性，保證了產(chǎn)品的高溫使用效果。熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨工藝技術(shù)的研制成功，成功的克服了組合磚成型的工藝難題，彌補了熱風(fēng)管道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，能使各孔口組合磚部位可以達(dá)到和管道直段磚同樣的使用效果和壽命。
具體實施例方式本發(fā)明所述的高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設(shè)計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產(chǎn)要求和摩擦壓力機的參數(shù)進行設(shè)計；2)將組合磚的材料混合充分，材料采用燒結(jié)莫來石、活性氧化鋁、剛玉、混合添加劑和結(jié)合劑；混合的步驟是混合的步驟是首先將燒結(jié)莫來石、致密剛玉、活性氧化鋁破碎制成符合要求的顆粒和細(xì)粉，再和混合添加劑、結(jié)合劑按比例進行混合攪拌，形成顆粒狀和細(xì)粉狀物料合理搭配的備用材料。；所述較大顆粒為粒徑大于1 5毫米的團狀顆粒、細(xì)粉為-180目 -320目的細(xì)粉。3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內(nèi)進行加壓成型；5)燒結(jié)，該步驟采用弱氧化高溫?zé)Y(jié)工藝燒制，并且燒結(jié)完成后不進行切磨加工工序。本發(fā)明的有益效果是改變了組合磚的單磚設(shè)計，使每塊磚在成型時即達(dá)到圖紙要求的外形尺寸；由于每塊磚單磚的減小，使組合磚可以用摩擦壓力機成型；進一步改進了模具的設(shè)計和制作工藝，消除了成型稍度，使一次性機壓成型組合磚單磚得以實現(xiàn)；產(chǎn)品燒成后無需切磨即可預(yù)砌完成，保護了制品的表面釉面層；組合磚的單磚可以達(dá)到和管道直段磚同樣的致密度和抗侵蝕性，保證了產(chǎn)品的高溫使用效果。采用本發(fā)明所述的不切不磨制備方法制備而成的組合磚具有以下的效果參數(shù)
序項目技術(shù)指標(biāo)號RMZ-IRMZ-2RMZ-31A1203(%)>70>65>652Fe203(%)<0.8<1.0<1.23Ti02(%)<0.5<0.5<0.64K20+Na20(%)<0.5<0.6<0.65顯氣孔率(%)<19<19<196體積密度(g/cm3)2.72.652.607常溫耐壓強度(Mpa)>70>65>658重?zé)€變化％( 1500><4h)±0.2±0.2±0.29荷重軟化溫度 ( ) (0.2Mpa χ 0.6%)>1600>1550>150010熱震穩(wěn)定性 (次) (IlOO0C,水冷)>40>35>30溫度條件1450X1400 "C1350 "C11蠕變率(％)0~50h<-0.6<-0.6<-0.620 ~ 50h<-0.2<-0.2<-0.權(quán)利要求
1.一種高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設(shè)計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產(chǎn)要求及摩擦壓力機的參數(shù)進行設(shè)計；2)將組合磚的材料混合充分，材料采用燒結(jié)莫來石、活性氧化鋁、剛玉、混合添加劑和結(jié)合劑；3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內(nèi)進行加壓成型；5)燒結(jié)，該步驟采用弱氧化高溫?zé)Y(jié)工藝燒制，并且燒結(jié)完成后不進行切磨加工工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟幻中，混合的步驟是首先將燒結(jié)莫來石、致密剛玉、活性氧化鋁破碎制成符合要求的顆粒和細(xì)粉，再和混合添加劑、結(jié)合劑按比例進行混合攪拌，形成顆粒狀和細(xì)粉狀物料合理搭配的備用材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述較大顆粒為粒徑大于1 5毫米的團狀顆粒、細(xì)粉為-180目 320目的細(xì)粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高爐熱風(fēng)管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設(shè)計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產(chǎn)要求及摩擦壓力機的參數(shù)進行設(shè)計；2)將組合磚的材料混合充分；3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內(nèi)進行加壓成型；5)燒結(jié)，該步驟采用弱氧化高溫?zé)Y(jié)工藝燒制，并且燒結(jié)完成后不進行切磨加工工序。本發(fā)明的有益效果是由于每塊磚單磚的減小，使組合磚可以用摩擦壓力機成型；進一步改進了模具的設(shè)計和制作工藝，消除了成型稍度，使一次性機壓成型組合磚單磚得以實現(xiàn)；產(chǎn)品燒成后無需切磨即可預(yù)砌完成，保護了制品的表面釉面層。
文檔編號B28B3/02GK102285804SQ20111014576
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者丁豐收, 張志文, 谷少黨, 郝青道, 韓會娟 申請人:鄭州市瑞沃耐火材料有限公司