一種爐輥磚及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了爐輥磚原料組合物按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠15～20份；硅微粉1～4份；高鋁骨料2～10份；高鋁粉料5～16份；水泥15～30份；鋼纖維0.1～3份。本發(fā)明提供的爐輥磚原料組合物使用了輕質(zhì)的輕質(zhì)漂珠、硅微粉替以及鋼纖維替代高鋁骨料，解決了爐輥磚的體積密度大，重量大，在步進(jìn)式加熱爐現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候造成較大難度等問(wèn)題；并使提高所述爐輥磚的抗折、抗震性能，解決了爐輥磚在運(yùn)輸、安裝和使用的過(guò)程中容易損壞；保溫效果差的問(wèn)題，減少了步進(jìn)式燃燒爐中熱量的散失，降低了生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種爐輥磚及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種爐輥磚及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在軋鋼車(chē)間，輥道是運(yùn)送軋件的必不可少的設(shè)備，它往往貫穿整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)線，很 大程度上關(guān)系著軋鋼車(chē)間的生產(chǎn)效率和整個(gè)軋制工藝流程的連續(xù)性。在目前冶金行業(yè)中的 加熱爐，懸臂輥道廣泛運(yùn)用于側(cè)進(jìn)、側(cè)出時(shí)鋼坯的輸送。常用的懸臂爐輥由輥套、輥軸、支承 底座、軸承座、電機(jī)及減速機(jī)、旋轉(zhuǎn)接頭等組成。懸臂爐輥套位于加熱爐內(nèi)，入爐溫度一般在 650°C左右，出爐端溫度一般在1KKTC左右。因而在加熱爐的側(cè)壁的安裝位置上會(huì)留下安裝 孔，孔徑比輥軸大，就會(huì)造成加熱爐躥火，大量熱量流失，懸臂輥道極易損壞，影響安全，增 加生產(chǎn)成本。
[0003] 目前傳統(tǒng)的爐輥磚是通過(guò)可塑澆注料：高鋁骨料70wt%，高鋁粉料15wt%，水泥 15wt%制備，其使用是體積密度大，抗折性能差、抗震強(qiáng)度弱，保溫效果差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種耐高溫，重量輕，強(qiáng)度高且成本低廉的爐輥磚原料組 合物及使用該混合物作為原料制備爐輥磚的方法。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種爐輥磚原料組合物，按照重量 份數(shù)計(jì)包括：
[0006] 輕質(zhì)漂珠15?20份
[0007] 硅微粉1?4份
[0008] 高鋁骨料2?10份 [0009] 高鋁粉料5?16份
[0010] 水泥15?30份
[0011] 鋼纖維0.1?3份。
[0012] 優(yōu)選的，還包括粉煤灰1?10份。
[0013] 優(yōu)選的，還包括納米氫氧化鋁1?5份。
[0014] 優(yōu)選的，還包括二氧化鈦0. 1?3份。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種所述的原料組合物制備的爐輥磚。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種爐輥磚的制備方法，包括：
[0017] a)按照重量份數(shù)計(jì)將輕質(zhì)漂珠15?20份；硅微粉1?4份；高鋁骨料2?10份； 高鋁粉料5?16份；水泥15?30份；鋼纖維0. 1?3份和水混合并攪拌，形成澆注漿料；
[0018] b)將所述澆注漿料注入模具中，并通過(guò)震動(dòng)成型，得到預(yù)成型坯；
[0019] c)將所述預(yù)成型坯自然晾干，脫模后得到爐輥磚。
[0020] 優(yōu)選的，所述澆注漿料中三氧化二鋁的含量大于60wt%。
[0021] 優(yōu)選的，所述震動(dòng)成型的頻率為3000?4000次/min。
[0022] 優(yōu)選的，在所述澆注漿料中還加入粉煤灰1?10份。
[0023] 優(yōu)選的，在所述澆注漿料中還加入納米氫氧化鋁1?5份。
[0024] 本發(fā)明提供的爐輥磚原料組合物按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠15?20份；硅 微粉1?4份；高鋁骨料2?10份；高鋁粉料5?16份；水泥15?30份；鋼纖維0. 1?3 份。本發(fā)明提供的爐輥磚原料組合物使用了輕質(zhì)的輕質(zhì)漂珠、硅微粉替以及鋼纖維替代高 鋁骨料，解決了爐輥磚的體積密度大，重量大，在步進(jìn)式加熱爐現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候造成較大難 度等問(wèn)題；并使提高所述爐輥磚的抗折、抗震性能，解決了爐輥磚在運(yùn)輸、安裝和使用的過(guò) 程中容易損壞；保溫效果差的問(wèn)題，減少了步進(jìn)式燃燒爐中熱量的散失，降低了生產(chǎn)成本。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明公開(kāi)了一種降低體積密度，提高強(qiáng)度和保溫性能同時(shí)能夠降低成本的爐輥 磚原料及爐輥磚的制備方法。
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí) 施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬 于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 現(xiàn)有技術(shù)中爐輥磚的體積密度大，造成其重量大，在步進(jìn)式加熱爐現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí) 候造成較大難度；抗折、抗震性能差，這使得爐輥磚在運(yùn)輸、安裝和使用的過(guò)程中容易損壞； 其保溫效果也較差，使步進(jìn)式加熱爐里面的熱量從爐輥磚上散失，造成生產(chǎn)成本的提高。
[0028] 本發(fā)明提供了一種爐輥磚原料組合物，按照重量份數(shù)計(jì)包括：
[0029] 輕質(zhì)漂珠15?20份
[0030] 硅微粉1?4份
[0031] 高鋁骨料2?10份
[0032] 高鋁粉料5?16份
[0033] 水泥15?30份
[0034] 鋼纖維0.1?3份。
[0035] 優(yōu)選的，還包括粉煤灰1?10份。
[0036] 優(yōu)選的，還包括納米氫氧化鋁1?5份。
[0037] 優(yōu)選的，還包括二氧化鈦0· 1?3份。
[0038] 按照本發(fā)明，所述輕質(zhì)漂珠的主要化學(xué)成分為硅、鋁的氧化物，其中二氧化硅約為 50 - 65wt%，三氧化二鋁約為25 - 35wt%。因?yàn)槎趸璧娜茳c(diǎn)高達(dá)1725°C，三氧化二鋁 的溶點(diǎn)為攝氏2050°C，均為高耐火物質(zhì)。因此，輕質(zhì)漂珠具有極高的耐火度，一般達(dá)1600 - 1700°C，使其成為優(yōu)異的高性能耐火材料。所述輕質(zhì)漂珠還具有質(zhì)輕、保溫隔熱的性能。輕 質(zhì)漂珠壁薄中空，空腔內(nèi)為半真空，只有極微量的氣體（N 2、H2及C02等），熱傳導(dǎo)極慢極微。 所以輕質(zhì)漂珠不但質(zhì)輕（容重250 - 450kg/m3)，而且保溫隔熱優(yōu)異（導(dǎo)熱系數(shù)常溫0. 08 - 0.1)，這為其在輕質(zhì)保溫隔熱材料領(lǐng)域大顯身手奠定了基礎(chǔ)。硬度大、強(qiáng)度高。由于輕質(zhì) 漂珠是以硅鋁氧化物礦物相（石英和莫來(lái)石）形成的堅(jiān)硬玻璃體，硬度可達(dá)莫氏6 - 7級(jí)， 靜壓強(qiáng)度高達(dá)70 - 140MPa，真密度2. 10 - 2. 20g/cm3,和巖石相當(dāng)。因此，輕質(zhì)漂珠具有 很高的強(qiáng)度。一般輕質(zhì)多孔或中空材料如珍珠巖、沸巖、硅藻土、海浮石、膨脹蛭石等均是硬 度差、強(qiáng)度差，用其制的保溫隔熱制品或輕質(zhì)耐火制品，都有強(qiáng)度差的缺點(diǎn)。他們的短處恰 恰是輕質(zhì)漂珠的長(zhǎng)處，所以輕質(zhì)漂珠就更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，用途更廣。粒度細(xì)，比表面積大。輕 質(zhì)漂珠自然形成的粒度為1 一 250mm。比表面積300 - 360cm2/g，和水泥差不多。因此，輕 質(zhì)漂珠不需粉磨，可直接使用。細(xì)度可滿足各種制品的需要，其他輕質(zhì)保溫材料一般粒度都 很大（如珍珠巖等），如果粉磨就會(huì)大幅度增加容量，使隔熱性大大降低。在這方面，輕質(zhì)漂 珠有優(yōu)勢(shì)。電絕緣性?xún)?yōu)異。選去磁珠后的輕質(zhì)漂珠，是性能優(yōu)異的絕緣材料，不導(dǎo)電。一般 絕緣體的電阻均隨溫度的升高而降低，輕質(zhì)漂珠則相反，隨溫度的升高電阻增大。這一優(yōu)點(diǎn) 是其他絕緣材料都不具備的。所以，它可以制作高溫條件下的絕緣制品。所述重量份數(shù)每 份重量為100?10000g。
[0039] 所述高鋁骨料是天然鋁礬土礦經(jīng)過(guò)是經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯煅燒的鋁礬土熟料，形成的 塊料成為高鋁礬土熟料骨料，也叫耐火骨料，經(jīng)過(guò)揀選的熟料經(jīng)破碎、篩分工序，后可得 到不同粒度范圍的骨料，AL 203含量大于90%的稱(chēng)為高鋁骨料。骨料大小標(biāo)準(zhǔn)為0-lmm， l_3mm，3_5mm，5-10mm，10_15mm等。（可根客戶要求生產(chǎn)各種規(guī)格）
[0040] 所述高鋁粉料為鋁礬土孰料經(jīng)顎式破碎機(jī)粗碎后，再經(jīng)圓錐破碎機(jī)進(jìn)行中碎，通 過(guò)3. 2mm孔徑的振動(dòng)篩，其篩下料經(jīng)除鐵后備用。圓錐料的顆粒組成應(yīng)為：粒徑大于等于 3mm的顆粒占總重量的4-8wt %，粒徑在3-lmm之間的顆粒占總重量的60-68wt %，粒徑小于 1_的顆粒占總重量的l〇wt%。經(jīng)中碎后的高鋁粉料再經(jīng)筒磨機(jī)磨碎，筒磨粉粒度要求為 粒徑小于0. 1mm的顆粒的占總重量的95wt %以上。
[0041] 按照本發(fā)明，所述鋼纖維是以切斷細(xì)鋼絲法、冷軋帶鋼剪切、鋼錠銑削或鋼水快速 冷凝法制成長(zhǎng)徑比（纖維長(zhǎng)度與其直徑的比值，當(dāng)纖維截面為非圓形時(shí)，采用換算等效截 面圓面積的直徑）為40?80的纖維。優(yōu)選的本發(fā)明使用的鋼纖維的長(zhǎng)度為10?60mm，直 徑為0. 2?0. 6mm，長(zhǎng)徑比為30?100，本發(fā)明使用的鋼纖維本來(lái)是應(yīng)用在砂漿或混凝土 中增加強(qiáng)度，本發(fā)明使用鋼纖維的目的是降低鋼纖維的體積密度。
[0042] 按照本發(fā)明，優(yōu)選的所述原料組合物中還包括粉煤灰，用于降低爐輥磚的體積密 度，增加原料組合物的自粘性能，同時(shí)，還需要優(yōu)選包括納米氫氧化鋁，降低重量的同時(shí)，提 高爐輥磚的耐火性能。還包括二氧化鈦，增加爐輥磚的強(qiáng)度和降低重量。
[0043] 硅微粉是由天然石英（Si02)或熔融石英（天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài) Si02)經(jīng)破碎、球磨（或振動(dòng)、氣流磨）、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的 微粉。娃微粉是一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染的無(wú)機(jī)非金屬材料。由于它具備耐溫性好、耐酸堿 腐蝕、導(dǎo)熱性差、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能，被廣泛用于化工、電 子、集成電路（1C)、電器、塑料、涂料、高級(jí)油漆、橡膠、國(guó)防等領(lǐng)域。隨著高【技術(shù)領(lǐng)域】的迅猛 發(fā)展。
[0044] 水泥在其中起到填充和定型的作用。
[0045] 將上述原料制備爐輥磚的方法是一種爐輥磚的制備方法，包括：
[0046] a)按照重量份數(shù)計(jì)將輕質(zhì)漂珠15?20份；硅微粉1?4份；高鋁骨料2?10份； 高鋁粉料5?16份；水泥15?30份；鋼纖維0. 1?3份和水混合并攪拌，形成澆注漿料；
[0047] b)將所述澆注漿料注入模具中，并通過(guò)震動(dòng)成型，得到預(yù)成型坯；
[0048] c)將所述預(yù)成型坯自然晾干，脫模后得到爐輥磚。
[0049] 更具體的，將上述原料用水做凝固劑加入攪拌機(jī)，經(jīng)過(guò)5-10分鐘的攪拌均勻后即 成為三氧化二鋁（A1203)含量大于60wt%的澆注漿料；將攪拌均勻的澆注漿料填充至模具 中，經(jīng)過(guò)5-10分鐘的震動(dòng)棒震動(dòng)成型；用泥掌人工修平表面；使產(chǎn)品靜置24小時(shí)，待其自 然風(fēng)干、硬化，方可拆卸模具；使用前需經(jīng)過(guò)10-20小時(shí)的烘烤，直至內(nèi)部水分完全蒸發(fā)方 可使用。
[0050] 本發(fā)明提供的爐輥磚原料組合物按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠15?20份；硅 微粉1?4份；高鋁骨料2?10份；高鋁粉料5?16份；水泥15?30份；鋼纖維0. 1?3 份。本發(fā)明提供的爐輥磚原料組合物使用了輕質(zhì)的輕質(zhì)漂珠、硅微粉替以及鋼纖維替代高 鋁骨料，解決了爐輥磚的體積密度大，重量大，在步進(jìn)式加熱爐現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候造成較大難 度等問(wèn)題；并使提高所述爐輥磚的抗折、抗震性能，解決了爐輥磚在運(yùn)輸、安裝和使用的過(guò) 程中容易損壞；保溫效果差的問(wèn)題，減少了步進(jìn)式燃燒爐中熱量的散失，降低了生產(chǎn)成本。
[0051] 以下為本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，詳細(xì)闡述本發(fā)明技術(shù)方案：
[0052] 實(shí)施例1
[0053] 將按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠15份；硅微粉1份；高鋁骨料2份；高鋁粉料5 份；水泥15份；鋼纖維0. 1份。每份1000g與水形成澆注漿料；將所述澆注漿料注入模具 中，靜置5分鐘，并通過(guò)5分鐘震動(dòng)成型，得到預(yù)成型坯；將所述預(yù)成型坯經(jīng)過(guò)24小時(shí)自然 晾干，脫模后得到爐輥磚。
[0054] 實(shí)施例2
[0055] 將按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠20份；硅微粉4份；高鋁骨料10份；高鋁粉料 16份；水泥30份；鋼纖維3份。每份1000g與水形成澆注漿料；將所述澆注漿料注入模具 中，靜置5分鐘，并通過(guò)5分鐘震動(dòng)成型，得到預(yù)成型坯；將所述預(yù)成型坯經(jīng)過(guò)24小時(shí)自然 晾干，脫模后得到爐輥磚。
[0056] 實(shí)施例3
[0057] 將按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠17份；硅微粉3份；高鋁骨料5份；高鋁粉料10 份；水泥22份；鋼纖維2份；納米氫氧化鋁0. 1份；粉煤灰5份。每份1000g與水形成澆注 漿料；將所述澆注漿料注入模具中，靜置5分鐘，并通過(guò)5分鐘震動(dòng)成型，得到預(yù)成型坯；將 所述預(yù)成型坯經(jīng)過(guò)24小時(shí)自然晾干，脫模后得到爐輥磚。
[0058] 實(shí)施例4
[0059] 將按照重量份數(shù)計(jì)包括：輕質(zhì)漂珠17份；硅微粉3份；高鋁骨料3份；高鋁粉料8 份；水泥22份；鋼纖維2份；納米氫氧化鋁0. 1份；粉煤灰5份。二氧化鈦3份。每份1000g 與水形成澆注漿料；將所述澆注漿料注入模具中，靜置5分鐘，并通過(guò)5分鐘震動(dòng)成型，得到 預(yù)成型坯；將所述預(yù)成型坯經(jīng)過(guò)24小時(shí)自然晾干，脫模后得到爐輥磚。
[0060] 根據(jù)國(guó)家標(biāo)磚GB/T3995-2006《高鋁質(zhì)隔熱耐火磚》方法進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)施例1?4 制備的爐輥磚的性能如表1所示：
[0061] 表1實(shí)施例1?4制備的爐輥磚的性能
[0062] 項(xiàng)目 實(shí)施例1實(shí)施例2 實(shí)施例3 實(shí)施例4 普通粘土普通輕質(zhì) 耐火磚 耐火磚 三氧化二鋁重量百 61.33 69.46 65.23 64.45 > 45% >45% 分含量％ 體積密度（g/cm3) 1 52 1.54 1.49 1.45 >24 I 0 常溫抗折強(qiáng)度 6.5 8.0 9.0 8.9 >9.0 1.0 凝固后 (MPa) 常溫耐壓強(qiáng)度 00.1 62.5 69.34 70.22 >45.0 5.0 凝固后 (MPa) 導(dǎo)熱系數(shù)（熱面 0.3 0.29 0.31 0 13 > 1.0 0.4 1000 °C ) ( W/m - k) 顯氣孔率 ％ 40 53 55 57 20 65 耐火度 X： 1780 1770 1802 1830 > 1730 1260 熱震穩(wěn)定性41 40 42 43 13 16 (1100°C,水冷， 次）
[0063] 根據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)說(shuō)明本發(fā)明提供的爐輥磚原料組合物及其制備的爐輥磚大部分性 能均優(yōu)于普通的粘土耐火磚和輕質(zhì)耐火磚，所以本發(fā)明提供的組合物和爐輥磚具有良好的 性能，能夠解決技術(shù)問(wèn)題，提高了產(chǎn)品抗折、耐燒性能且降低了成本。
[0064] 本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0065] 對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種爐輥磚原料組合物，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)包括： 輕質(zhì)漂珠15?20份 娃微粉1?4份 高鋁骨料2?10份 高鋁粉料5?16份 水泥15?30份 鋼纖維0. 1?3份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原料組合物，其特征在于，還包括粉煤灰1?10份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原料組合物，其特征在于，還包括納米氫氧化鋁1?5份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原料組合物，其特征在于，還包括二氧化鈦0. 1?3份。
5. -種如權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的原料組合物制備的爐棍磚。
6. -種爐棍磚的制備方法，其特征在于，包括： a) 按照重量份數(shù)計(jì)將輕質(zhì)漂珠15?20份；硅微粉1?4份；高鋁骨料2?10份；高 鋁粉料5?16份；水泥15?30份；鋼纖維0. 1?3份和水混合并攪拌，形成澆注漿料； b) 將所述澆注漿料注入模具中，并通過(guò)震動(dòng)成型，得到預(yù)成型坯； c) 將所述預(yù)成型坯自然晾干，脫模后得到爐輥磚。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述澆注漿料中三氧化二鋁的含量 大于60wt%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述震動(dòng)成型的頻率為3000?4000 次 /min〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，在所述澆注漿料中還加入粉煤灰1? 10份。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，在所述澆注漿料中還加入納米氫氧 化鋁1?5份。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104150917SQ201410260374
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】吳強(qiáng), 吳云飛 申請(qǐng)人:峨眉山市峨冶耐火材料廠