本發(fā)明屬于耐火材料的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料的制作方法。

背景技術(shù)：

炭素焙燒爐是將成型后的各種炭素坯體，在隔絕空氣的條件下，按規(guī)定的升溫曲線進(jìn)行隔焰升溫加熱焙燒的過(guò)程，從而使炭素制品的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足各上使用要求的一種熱工設(shè)備；火道墻所使用的耐火磚品種多、形狀復(fù)雜、技術(shù)條件要求高，一座大炭素焙燒爐所需耐火材料8000噸以上，窯體結(jié)構(gòu)底部與坑面、火道墻在高溫下長(zhǎng)期承受上部磚體和焙燒制品的重量、上部的電極箱加熱墻等部位高溫作用和焙燒周期內(nèi)溫度變化的影響，因此，焙燒爐火道墻用的耐火磚必須采用機(jī)械強(qiáng)度高、高溫蠕變率低、荷重軟化溫度高、熱穩(wěn)定性好的耐火材料來(lái)砌筑；傳統(tǒng)的火道墻耐火磚，都是以普通的鋁硅系耐火材料作為主要原料生產(chǎn)的，這些材料大都在1000℃以前呈膨脹狀態(tài)，1000℃以后就開(kāi)始出現(xiàn)液相，即出現(xiàn)熱收縮，至1200℃左右其體積變化已經(jīng)處于負(fù)增長(zhǎng)，表現(xiàn)在磚體上就是產(chǎn)生蠕變，導(dǎo)致火道墻變形；火道墻性能的優(yōu)劣直接影響火道墻的使用壽命；由于炭素焙燒爐在工作過(guò)程中需要經(jīng)受1200—1300℃之間的高溫，而且需要反復(fù)裝、出炭素制品，從而導(dǎo)致火道墻受熱應(yīng)力、碳侵蝕、高溫等反復(fù)作用容易造成裂紋、變形和塌陷；當(dāng)前我國(guó)的炭素焙燒爐火道墻一般采用耐火粘土磚和少量高鋁磚砌筑；然而現(xiàn)有技術(shù)中使用的耐火粘土磚的荷重軟化點(diǎn)偏低、重?zé)€變率偏高，從而容易造成焙燒爐火道變形、爐面塌陷，嚴(yán)重影響了焙燒爐的使用壽命；目前炭素焙燒爐的爐體只能保持1．5—2年的良好運(yùn)行狀態(tài)；現(xiàn)有技術(shù)的客觀缺點(diǎn)(通過(guò)本專利能夠解決或改善的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn))：在炭素焙燒爐用耐火材料向低鋁硅系蠕變系列制品轉(zhuǎn)變后，目前主流的技術(shù)方案是用高純的鋁釩土配以“三石”或剛玉、氧化鋁，合成莫來(lái)石等優(yōu)質(zhì)高純?cè)现瞥桑x用的原料要求純度高且致密，由于該類原料資源的枯竭，來(lái)源困難，使炭素焙爐用低蠕變耐火材料的原料越來(lái)越緊張；唯有跳出原有框框，在材質(zhì)上走出新路才是必然選擇；另外，鋁硅系制品的密度低，導(dǎo)熱性能差，抗蠕變性能不是很好；造成焙燒時(shí)間長(zhǎng)，能源消耗高，且長(zhǎng)期使用后爐體會(huì)下沉，嚴(yán)重影響焙燒爐的使用壽命；針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，有必要開(kāi)發(fā)出一種導(dǎo)熱性好、穩(wěn)定性高、耐腐蝕性能好、節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用壽命和耐磨性好的耐火材料的制作方法；因此，開(kāi)發(fā)一種導(dǎo)熱性好、穩(wěn)定性高、耐腐蝕性能好、節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用壽命和耐磨性好的炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料的制作方法具有十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種導(dǎo)熱性好、穩(wěn)定性高、耐腐蝕性能好、節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用壽命和耐磨性好的炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料的制作方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料的制作方法，它包括組成與重量百分比含量和制作工藝流程，耐火材料的組成與重量百分比含量：MgＯ70～90％、A1₂Ｏ₃ 5～10％、鎂鋁尖晶石0～8％、Fe₂Ｏ₃ 2～5％、CaＯ1～3％、SiC 0～10％、TiＯ₂ 1～5％、SiＯ₂ 1～3％；制作工藝流程：配料、混料、成型、干燥、燒成。

制作工藝流程中的配料，各組分重量百分比含量：普通鎂砂或高純鎂砂70～90％、鎂鋁尖晶石5～15％、活性a-A1₂Ｏ₃微粉0～10％、SiC 0～10％、鐵磷l～5％、鋁鈦鈣渣0～10％。

所述的電熔鎂砂或高純鎂砂的MgＯ重量百分比含量90～99％，粒度≤8mm，鎂鋁尖晶石中MgＯ的重量百分比含量10～30％，A1203的重量百分比含量為70～90％，粒度為3～1mm。

所述的活性a-A1₂Ｏ₃的含量≥99；中位粒徑≤0．044mm，SiC的含量≥92；粒度小于≤1mm。

所述的鋁鈦鈣渣為66．92％，其中A1₂Ｏ₃，12．16％TiＯ₂，6．62％CaＯ，5．15％SiＯ₂，6．65％MgＯ，和少量的Fe₂Ｏ₃。

制作工藝流程中的混料，按照上述組分含量及粒度，先將所配原料＜0．074mm的細(xì)粉在筒磨機(jī)中混合，制成混合粉，再將所有的物料在濕碾機(jī)中混合，在濕碾機(jī)中混合時(shí)，先加≥0．074mm的顆粒料混合1～2分鐘，然后加結(jié)合劑并混合2～3分鐘后再加混合粉，最后一起混合的時(shí)間為15～25分鐘，制成混合料，混合過(guò)程中加入的結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液，常溫下為液態(tài)，密度1．1～1．15g／cm³。

制作工藝流程中的成型，將上述混合料在630噸的摩擦壓磚機(jī)中壓制成型。

制作工藝流程中的干燥，將上述壓制成型的蓄熱材料放入隧道式干燥器中進(jìn)行干燥，干燥制度為干燥溫度110～150℃，干燥時(shí)間12～24h。

制作工藝流程中的燒成，將上述干燥后的蓄熱材料放入高溫隧道窯中進(jìn)行燒成，燒成制度為1550～1700℃，燒成時(shí)間為10～24h。

本發(fā)明的有益效果：利用本發(fā)明的制作方法制作的炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料與目前炭素焙燒爐用耐火材料相比其顯著的有益效果體現(xiàn)在以下方面：1、由于鋁鈦鈣渣在還原氣氛(CＯ)中很強(qiáng)的穩(wěn)定性，提高了制品對(duì)還原性氣氛的穩(wěn)定性能，2、由于Fe₂Ｏ₃,SiC的加入，炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料具有良好的熱導(dǎo)率，其熱導(dǎo)率在1000℃時(shí)超過(guò)粘土磚的3倍，高鋁磚的1．8倍，是硅磚的2．3倍，可以大大縮短炭素制品的焙燒時(shí)間，從而顯著降低能源消耗，3、由于主體材料是鎂質(zhì)原料，炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料具有很強(qiáng)的抗堿金屬氧化物的侵蝕性能，4、炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料可以減少炭素焙燒爐耐火材料對(duì)鋁硅系材料的依賴；并可以擴(kuò)大鎂質(zhì)資源的利用，5、由于鎂質(zhì)材料優(yōu)異的抗蠕變性能，可長(zhǎng)時(shí)問(wèn)使用不變形，大大提高炭素焙燒爐的使用壽命，6、由于SiC的加入，不但提高了硅體的耐磨性，初次使用后會(huì)在表面氧化成硅氧化物薄膜，有效降低了氣氛及雜質(zhì)對(duì)磚體的侵蝕；因此，本發(fā)明具有導(dǎo)熱性好、穩(wěn)定性高、耐腐蝕性能好、節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用壽命和耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

利用本發(fā)明的制作方法制作的炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料與目前炭素焙燒爐用耐火材料相比其顯著的有益效果體現(xiàn)在以下方面：1、由于鋁鈦鈣渣在還原氣氛(CＯ)中很強(qiáng)的穩(wěn)定性，提高了制品對(duì)還原性氣氛的穩(wěn)定性能，2、由于Fe₂Ｏ₃,SiC的加入，炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料具有良好的熱導(dǎo)率，其熱導(dǎo)率在1000℃時(shí)超過(guò)粘土磚的3倍，高鋁磚的1．8倍，是硅磚的2．3倍，可以大大縮短炭素制品的焙燒時(shí)間，從而顯著降低能源消耗，3、由于主體材料是鎂質(zhì)原料，炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料具有很強(qiáng)的抗堿金屬氧化物的侵蝕性能，4、炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料可以減少炭素焙燒爐耐火材料對(duì)鋁硅系材料的依賴；并可以擴(kuò)大鎂質(zhì)資源的利用，5、由于鎂質(zhì)材料優(yōu)異的抗蠕變性能，可長(zhǎng)時(shí)問(wèn)使用不變形，大大提高炭素焙燒爐的使用壽命，6、由于SiC的加入，不但提高了硅體的耐磨性，初次使用后會(huì)在表面氧化成硅氧化物薄膜，有效降低了氣氛及雜質(zhì)對(duì)磚體的侵蝕；因此，本發(fā)明具有導(dǎo)熱性好、穩(wěn)定性高、耐腐蝕性能好、節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用壽命和耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2

一種炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料的制作方法，它包括組成與重量百分比含量和制作工藝流程，耐火材料的組成與重量百分比含量：MgＯ70～90％、A1₂Ｏ₃ 5～10％、鎂鋁尖晶石0～8％、Fe₂Ｏ₃ 2～5％、CaＯ1～3％、SiC 0～10％、TiＯ₂ 1～5％、SiＯ₂ 1～3％；制作工藝流程：配料、混料、成型、干燥、燒成；制作工藝流程中的配料，各組分重量百分比含量：普通鎂砂或高純鎂砂70～90％、鎂鋁尖晶石5～15％、活性a-A1₂Ｏ₃微粉0～10％、SiC 0～10％、鐵磷l～5％、鋁鈦鈣渣0～10％；所述的電熔鎂砂或高純鎂砂的MgＯ重量百分比含量90～99％，粒度≤8mm，鎂鋁尖晶石中MgＯ的重量百分比含量10～30％，A1203的重量百分比含量為70～90％，粒度為3～1mm；所述的活性a-A1₂Ｏ₃的含量≥99；中位粒徑≤0．044mm，SiC的含量≥92；粒度小于≤1mm；所述的鋁鈦鈣渣為66．92％，其中A1₂Ｏ₃，12．16％TiＯ₂，6．62％CaＯ，5．15％SiＯ₂，6．65％MgＯ，和少量的Fe₂Ｏ₃；制作工藝流程中的混料，按照上述組分含量及粒度，先將所配原料＜0．074mm的細(xì)粉在筒磨機(jī)中混合，制成混合粉，再將所有的物料在濕碾機(jī)中混合，在濕碾機(jī)中混合時(shí)，先加≥0．074mm的顆粒料混合1～2分鐘，然后加結(jié)合劑并混合2～3分鐘后再加混合粉，最后一起混合的時(shí)間為15～25分鐘，制成混合料，混合過(guò)程中加入的結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液，常溫下為液態(tài)，密度1．1～1．15g／cm³；制作工藝流程中的成型，將上述混合料在630噸的摩擦壓磚機(jī)中壓制成型；制作工藝流程中的干燥，將上述壓制成型的蓄熱材料放入隧道式干燥器中進(jìn)行干燥，干燥制度為干燥溫度110～150℃，干燥時(shí)間12～24h；制作工藝流程中的燒成，將上述干燥后的蓄熱材料放入高溫隧道窯中進(jìn)行燒成，燒成制度為1550～1700℃，燒成時(shí)間為10～24h。

利用本發(fā)明的制作方法制作的炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料與目前炭素焙燒爐用耐火材料相比其顯著的有益效果體現(xiàn)在以下方面：1、由于鋁鈦鈣渣在還原氣氛(CＯ)中很強(qiáng)的穩(wěn)定性，提高了制品對(duì)還原性氣氛的穩(wěn)定性能，2、由于Fe₂Ｏ₃,SiC的加入，炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料具有良好的熱導(dǎo)率，其熱導(dǎo)率在1000℃時(shí)超過(guò)粘土磚的3倍，高鋁磚的1．8倍，是硅磚的2．3倍，可以大大縮短炭素制品的焙燒時(shí)間，從而顯著降低能源消耗，3、由于主體材料是鎂質(zhì)原料，炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料具有很強(qiáng)的抗堿金屬氧化物的侵蝕性能，4、炭素焙燒爐用低蠕變節(jié)能環(huán)保耐火材料可以減少炭素焙燒爐耐火材料對(duì)鋁硅系材料的依賴；并可以擴(kuò)大鎂質(zhì)資源的利用，5、由于鎂質(zhì)材料優(yōu)異的抗蠕變性能，可長(zhǎng)時(shí)問(wèn)使用不變形，大大提高炭素焙燒爐的使用壽命，6、由于SiC的加入，不但提高了硅體的耐磨性，初次使用后會(huì)在表面氧化成硅氧化物薄膜，有效降低了氣氛及雜質(zhì)對(duì)磚體的侵蝕；因此，本發(fā)明具有導(dǎo)熱性好、穩(wěn)定性高、耐腐蝕性能好、節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用壽命和耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明而非限制，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下對(duì)結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步變換，而所有這些變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。