專利名稱：干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬耐火材料領(lǐng)域，尤其是指一種干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，同時 提供這種耐火材料的制造方法。
背景技術(shù)：
干熄焦設(shè)備耐火材料在使用過程中，經(jīng)常會受到環(huán)境溫度的急劇變化，對耐火材 料造成一定的內(nèi)應(yīng)力損傷。目前，國內(nèi)干熄焦設(shè)備用耐火材料主要是以金屬硅、莫來 石、碳化硅、Q-Al203和粘土為原料，經(jīng)高噸位壓機壓制，在14.00-160(TC條件下燒成 后制得。這種耐火材料的致命弱點是金屬硅在燒成和使用過程中會不斷氧化，在耐 火材料表面生成Si02，且Si02大部分為易于膨脹的方石英，因而在耐火材料表面形成 恒久張力，從而導(dǎo)致耐火材料內(nèi)外形成應(yīng)力。隨著氧化層的不斷加厚，表面恒久張力 越來越大，耐火材料應(yīng)力越來越大，當(dāng)應(yīng)力大于耐火材料結(jié)合強度時，耐火材料開始 開裂，甚至斷裂，從而影響耐火材料使用壽命。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是為了克服上述不足，提供一種千熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，其 在耐火制品內(nèi)部能起到緩沖耐火制品在使用過程中因急冷急熱而產(chǎn)生的應(yīng)力，大大提 高耐火制品的熱震穩(wěn)定性、高溫抗折強度、耐磨性，提高耐火制品的使用壽命。具體 是這樣來實施的干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，其特征在于各組份的重量配比 為應(yīng)力緩沖原料 5-0ram 1-25wt%燒結(jié)或電熔莫來石A1203 =55-75%, Fe203《1.5% 3-0mm 30-55 wt% 八1203微粉 Al203》99.5%， 10-Oum 1-10 wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0.074-Omm 5-15 wt%外加糊精水 質(zhì)量濃度10-40% 2-5°/。其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成 型，在1400-165(TC下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是 紅柱石 A1203 =50-60%， Fe203《].5% 0. 5_0m15-40wt%熔融石英 Si02》99%l-0mm 15-40wt%八1203微粉 10-0um 1-20wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-Omm5-30wt%本發(fā)明中采用自制的應(yīng)力緩沖原料，其具有極好的體積穩(wěn)定性，具有很好的抗熱 震性能和力學(xué)性能。耐火材料中加入一定量的應(yīng)力緩沖原料，能緩沖耐火材料內(nèi)部應(yīng) 力，同時能提高耐火材料強度。碳化硅具有高熔點、高硬度、高強度、熱膨脹系數(shù)較低，導(dǎo)熱性好、化學(xué)性能穩(wěn) 定等特點，廢窯具中含有92%以上的碳化硅，能保證耐火材料具有良好的抗熱震性能和 良好的耐磨性能。破碎、使用前，廢窯具表面雜物須清理干凈。燒結(jié)或電熔莫來石具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)性能，有利于材料高溫性能的改善或提咼o基質(zhì)的完全或近于莫來石化必將提高材料的莫來石相含量，降低玻璃相含量，而 莫來石優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)性能有利于材料高溫性能的改善或提高，為使基質(zhì)完全莫來 石化，控制鋁硅比是個關(guān)鍵。鋁硅比控制在2.5-2.6是最有利于基質(zhì)中莫來石生成的。 本發(fā)明中加入A1203微粉是為了調(diào)節(jié)耐火材料中的鋁硅比。本發(fā)明中加入粘土是為了使耐火材料具有良好的成型性能和燒結(jié)性能，選擇的粘 土一般灼減《15%，可塑性指數(shù)>3.5%。干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料的制造方法是，將應(yīng)力緩沖原料、廢窯具、燒 結(jié)或電熔莫來石、八1203微粉、粘土按上述配比干混均勻后加入糊精水拌料，在400-lOOOt 的高噸位壓機下壓制成型，在30-60'C的烘房中千燥1-5天，進隧道窯在1400-160CTC 下高溫?zé)?-8h。本工藝生產(chǎn)的耐火材料，在使用過程中能緩沖因急冷急熱而產(chǎn)生的應(yīng)力，.熱震穩(wěn) 定性、高溫抗折強度、耐磨性、使用壽命均提到大幅提高，較現(xiàn)有的干熄焦設(shè)備用耐 火材料抗熱震性能提高20-40%，力學(xué)性能提高10-20%,抗侵蝕性能提高30-50%，耐磨 損性能提高15-35%，使用壽命延長50%以上。
具體實施方式
實施例l，干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，各組份的重量配比為應(yīng)力緩沖原料 5-0mm lwt%廢窯具SiC》92%， Fe203《2% 5-Omm 50wt%燒結(jié)或電熔莫來石八1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-Omm 30wt%八1203微粉 Al203>99.5%, 10-Oum 8wt%粘土Al203》30。/。， Fe203《1.5%， 0.074-0, llwt%外加糊精水 質(zhì)量濃度20% 5%其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成型，在1400-165CTC下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是 紅柱石 A1203 =50-60%， Fe203《1.5% 0.5-Om 29wt% 熔融石英 Si02》99%1-O咖 40wt% 八1203微粉 10-Oum lwt% 粘土Al203》30%， Fe203《1.5%, 0. 074-Omm 30wt%干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料的制造方法將應(yīng)力緩沖原料、廢窯具、燒結(jié) 或電熔莫來石、八1203微粉、粘土按上述配比干混均勻后加入糊精水拌料，在400-1000t 的高噸位壓機下壓制成型，在30-6(TC的烘房中干燥1-5天，進隧道窯在1400-160CTC 下高溫?zé)?-8h。實施例2，干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，各組份的重量配比為 應(yīng)力緩沖原料 5-0mm 5wt%廢窯具 SiC》92%， Fe203《2% 5_0腿 40wt% 燒結(jié)或電熔莫來石八1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-Omm 45wt% 八1203微粉 Al203》99.5%， 10-Oum 5wt%粘土Al2O3》30°/。， Fe203《1.5%， 0. 074-Omm 5wt% 外加糊精水 質(zhì)量濃度10% 4%其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成 型，在1400-165(TC下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是紅柱石 A1203 =50-60%， Fe203《1.5% 0.5-Om 40wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 30wt%八1203微粉 10-Oum 10wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-Omm 20wt% 制造方法參考實施例l。實施例3，干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，各組份的重量配比為 應(yīng)力緩沖原料 5-0mm 14wt%廢窯具 SiC》92%， Fe203《2% 5-Oram 25wt% 燒結(jié)或電熔莫來石&1203 =55-75%， Fe203《1.5% 3-O咖 55wt% Al;A微粉 Al203>99.5%， 10-Oum lwt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0.074-0誦 5wt% 夕卜加糊精水 質(zhì)量濃度40% 2%其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、Al203微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成 型，在1400-1650'C下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是紅柱石 A1203 =50-60%, Fe203《1.5% 0.5_0m 15wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 40wt%八1203微粉 10-Oum 20wt%粘土Al203》30%， Fe203《l. 5%， 0. 074-Omm 25wt%制造方法參考實施例l。實施例4，干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，各組份的重量配比為 應(yīng)力緩沖原料 5-Omm 20wt%廢窯具 SiC》92%， Fe203《2% 5-Oram 27wt% 燒結(jié)或電熔莫來石A1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-Omm 40wt% 八1203微粉 Al203》99.5%， 10-Oum 3wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-()■ 10wt% 外加糊精水 質(zhì)量濃度30% 3%其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、八1203微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成 型，在1400-1650'C下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是紅柱石 A1203 =50-60%， Fe203《1.5% 0. 5-Om 35wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 40wt%八1203微粉 10-Oum 20wt%粘土Al203》30%， Fe203《1.5%， 0. 074-Oram 5wt% 制造方法參考實施例l。實施例5，干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，各組份的重量配比為應(yīng)力緩沖原料 5-0rara 25wt%廢窯具 SiC>92%， Fe203《2% 5-Oram 28wt% 燒結(jié)或電熔莫來石八1203 =55-75%， Fe203《l. 5% 3-()■ 30wt%八1203微粉Al203>99.5%， 10-Oum 2wt%粘土Al203>30%， Fe203《1.5%， 0.074-Omm 15wt°/。外加 '糊精水 質(zhì)量濃度15% 4%其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、Al20s微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成型，在1400-165(TC下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是紅柱石 A1203 =50-60%, Fe203《1.5% 0.5-0m 40wt%熔融石英 Si02》99%1-Omm 15wt%八1203微粉 10-Oum 15wt%粘土Al203》30%， Fe203《l. 5%， 0.074-Omm 30wt% 制造方法參考實施例1。注各實施例中，粘土的灼減《15%，可塑性指數(shù)》3.5%。
權(quán)利要求
1. 干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，其特征在于各組份的重量配比為應(yīng)力緩沖原料 5-0mm 1-25wt％廢窯具SiC≥92％，F(xiàn)e2O3≤2％ 5-0mm 25-50wt％燒結(jié)或電熔莫來石Al2O3＝55-75％，F(xiàn)e2O3≤1.5％ 3-0mm 30-55wt％Al2O3微粉 Al2O3≥99.5％， 10-0um 1-10wt％粘土Al2O3≥30％，F(xiàn)e2O3≤1.5％， 0.074-0mm 5-15wt％外加糊精水 質(zhì)量濃度 10-40％2-5％其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、Al2O3微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成型，在1400-1650℃下高溫?zé)?-8h而得，各組份的重量配比是紅柱石Al2O3＝50-60％，F(xiàn)e2O3≤1.5％ 0.5-0m 15-40wt％熔融石英 SiO2≥99％ 1-0mm15-40wt％Al2O3微粉 10-0um 1-20wt％粘土 Al2O3≥30％，F(xiàn)e2O3≤1.5％，0.074-0mm 5-30wt％
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，其特征在 于粘土的灼減《15%，可塑性指數(shù)>3.5%。
3. 干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料的制造方法，其特征在于將應(yīng)力緩 沖原料、廢窯具、燒結(jié)或電熔莫來石、Al203微粉、粘土按權(quán)利要求1-2之一 所述的配比干混均勻后加入糊精水拌料，在400-1000t的高噸位壓機下壓制 成型，在30-6(TC的烘房中干燥1-5天，進隧道窯在1400-160(TC下高溫?zé)?3-8h。
全文摘要
干熄焦設(shè)備用應(yīng)力緩沖型耐火材料，屬耐火材料，由應(yīng)力緩沖原料、廢窯具、燒結(jié)或電熔莫來石、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>微粉、粘土、糊精水配伍組成，其中，應(yīng)力緩沖原料是將紅柱石、熔融石英、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>微粉、粘土攪拌均勻后擠壓成型，在1400-1650℃下高溫?zé)?-8h而得，本耐火材料在使用過程中能緩沖因急冷急熱而產(chǎn)生的應(yīng)力，熱震穩(wěn)定性、高溫抗折強度、耐磨性、使用壽命均提到大幅提高，較現(xiàn)有的干熄焦設(shè)備用耐火材料抗熱震性能提高20-40％，力學(xué)性能提高10-20％，抗侵蝕性能提高30-50％，耐磨損性能提高15-35％，使用壽命延長50％以上。
文檔編號C04B35/66GK101269983SQ20081002502
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者張文輝, 程平平, 董良軍, 邵開君, 陳澤民 申請人:宜興市丁山耐火器材有限公司