專利名稱：高爐球式熱風爐用耐火球的制作方法
技術領域：
本發明涉及高爐煉鐵領域，屬于耐火材料制品，特別是涉及一種高爐球式熱風爐用耐火球。
背景技術：
球式熱風爐是20年來推廣應用的高爐生產新技術，與傳統的熱風爐相比，具有投資少、熱效率高、節能節水的優點。球式熱風爐使用的換熱元件為耐火球，目前主要有高鋁質耐火球(申請號98100364.8)和鎂鋁質耐火球(申請號95104269.6)，這兩種耐火球在450m3以下高爐上使用取得了較好的效果，最高風溫可達到1100℃，完全能滿足一般中小高爐生產要求。但兩種耐火球有一個共同的缺點，即在熱風爐高溫段耐用性差，壽命低，原因是鎂鋁球會粉化破損，高鋁球會粘結成跎，使用1～3年就要停爐清球、換球，而且它們的熱容量和強度不夠高，不適用于450m3以上大中型高爐的球式熱風爐高溫段。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠克服上述高鋁質和鎂鋁質耐火球缺點的高爐球式熱風爐用耐火球，該耐火球具有熱容量大、強度高、抗化學侵蝕性強、壽命高等特性，并滿足450m3以上高爐的球式熱風爐高溫段的使用要求。
本發明目的通過下述技術方案實現
本發明是一種鋯剛玉耐火球，其組分(重量百分比)包括亞白剛玉50～65％、亞白剛玉和鋯英石細粉30～45％、氧化鋁微粉3～10％、白剛玉0～10％、棕剛玉0～10％、鋯剛玉細粉0～10％、粘土2～6％，外加1.5～2.5％的粘結劑。各組分的成分要求(重量百分比)為亞白剛玉含Al2O3≥97％，鋯英石含ZrO2≥50％，氧化鋁微粉含Al2O3≥98％，粘土含Al2O3≥30％，白剛玉含Al2O3≥98％，棕剛玉含Al2O3≥96％，鋯剛玉含ZrO2≥60％。耐火球成品含Al2O380～90％，ZrO24～8％，含Fe2O3≤1.0％，其余為原料中所含SiO2及其它物質。耐火球的直徑通常為Φ60～90mm。
亞白剛玉和鋯英石細粉的配比為亞白剛玉∶鋯英石＝2.5～3.5∶0.5～1.5。
亞白剛玉以顆粒形式加入，粒度要求為0.076～3mm。鋯剛玉細粉、亞白剛玉和鋯英石細粉的粒度要求為小于0.076mm的部分占90％以上。白剛玉、棕剛玉以顆粒或細粉形式加入，顆粒的粒度要求為0.076～3mm，細粉的粒度要求為小于0.076mm。
粘結劑為亞硫酸紙漿廢液，也可采用其他種類的粘結劑。
加入鋯質材料目的是提高剛玉球的熱震穩定性，加入微粉可以提高剛玉材料的燒結性和成品球的密度和強度，加入粘土目的是降低燒成溫度、提高高溫使用性能等。
本發明所述鋯剛玉耐火球的制作工藝為將原料稱重、配比、混勻，制成干混合料，然后加入結合劑亞硫酸紙漿廢液，經攪拌均勻后困料24～48小時，用半干法機壓成型制成球坯，壓機壓力不小于60噸，球坯經0～200℃干燥3～5天后，進高溫窯燒成，燒成溫度1480℃～1520℃，生產周期(從進窯到出窯)8～10天。
本發明與現有技術相比，具有以下優點(1)體積密度高，熱容量大。體積密度≥3.10g/cm3，顯氣孔率≤18％，可使進高爐熱風溫度達到1150℃；(2)強度高，熱震性能好。耐壓強度≥40000N/球，熱震穩定性(1100℃，水冷)≥5次，荷重軟化溫度≥1500℃。滿足450m3以上高爐的球式熱風爐高溫段耐火球的使用要求；
(3)抗化學侵蝕性強，使用過程相互不粘連、不變形；(4)壽命長，可與爐齡同步，并可以重復使用。
具體實施例方式
實施例1某750m3高爐球式熱風爐在高溫段采用的Φ75鋯剛玉球，由亞白剛玉56％、亞白剛玉與鋯英石細粉36％，氧化鋁微粉4％，粘土4％，亞白剛玉與鋯英石細粉的配比為亞白剛玉∶鋯英石＝3∶1。原料經稱重、配比、混勻制成干混合料，然后加入結合劑亞硫酸紙漿廢液2％，攪拌均勻后困料36小時，用半干法機壓成型，壓機壓力60噸，球坯經50～110℃干燥3天后，進高溫窯燒成，燒成溫度1480～1500℃，耐火球成品含Al2O385.11％、含ZrO24.85％、含Fe2O30.45％。耐火球的體積密度為3.21g/cm3，耐壓強度為50000N/球，顯氣孔率為17％，熱震穩定性(1100℃，水冷)6次，荷重軟化溫度(200N/球)1553℃。
實施例2某750m3高爐球式熱風爐在高溫段采用的Φ75鋯剛玉球，由亞白剛玉54％、亞白剛玉與鋯英石細粉34％，氧化鋁微粉4％，粘土4％，白剛玉細粉1％、棕剛玉細粉1％，鋯剛玉細粉2％，亞白剛玉與鋯英石細粉的配比為亞白剛玉∶鋯英石＝3∶1。原料經稱重、配比、混勻制成干混合料，然后加入結合劑亞硫酸紙漿廢液2％，攪拌均勻后困料36小時，用半干法機壓成型，壓機壓力60噸，球坯經50～110℃干燥3天后，進高溫窯燒成，燒成溫度1500～1520℃，耐火球成品含Al2O386.52％、含ZrO25.05％、含Fe2O30.45％。耐火球的體積密度為3.27g/cm3，耐壓強度為50000N/球，顯氣孔率為17％，熱震穩定性(1100℃，水冷)7次，荷重軟化溫度(200N/球)1556℃。
權利要求
1.一種高爐球式熱風爐用耐火球，其特征在于耐火球組分(重量百分比)包括亞白剛玉50～65％、亞白剛玉和鋯英石細粉30～45％、氧化鋁微粉3～10％、粘土2～6％、白剛玉0～10％、棕剛玉0～10％，鋯剛玉細粉0～10％，外加1.5～2.5％粘接劑；耐火球成品含Al2O380～90％，ZrO24～8％，含Fe2O3≤1.0％，其余為原料中所含SiO2及其它物質。
2.如權利要求1所述的耐火球，其特征在于各組分的成分要求(重量百分比)為亞白剛玉含Al2O3≥97％，鋯英石含ZrO2≥50％，氧化鋁微粉含Al2O3≥98％，粘土含Al2O3≥30％，白剛玉含Al2O3≥98％，棕剛玉含Al2O3≥96％，鋯剛玉含ZrO2≥60％。
3.如權利要求1所述的耐火球，其特征在于所述的亞白剛玉和鋯英石細粉的配比為亞白剛玉∶鋯英石＝2.5～3.5∶0.5～1.5。
4.如權利要求1所述的耐火球，其特征在于所述的亞白剛玉以顆粒形式加入，粒度要求為0.076～3mm。
5.如權利要求1所述的耐火球，其特征在于所述的鋯剛玉細粉、亞白剛玉和鋯英石細粉的粒度為小于0.076mm的部分占90％以上。
6.如權利要求1所述的耐火球，其特征在于所述的白剛玉、棕剛玉以顆粒或細粉形式加入，顆粒的粒度要求為0.076～3mm，細粉的粒度要求為小于0.076mm。
7.如權利要求1所述的耐火球，其特征在于粘結劑為亞硫酸紙漿廢液。
全文摘要
本發明涉及一種高爐球式熱風爐用耐火球。該耐火球成分(重量百分比)包括亞白剛玉50～65％、亞白剛玉和鋯英石細粉30～45％、氧化鋁微粉3～10％、粘土2～6％、白剛玉0～10％、棕剛玉0～10％、鋯剛玉細粉0～10％，外加1.5～2.5％粘結劑；耐火球成品含Al
文檔編號C04B35/106GK1676489SQ20041003205
公開日2005年10月5日 申請日期2004年3月30日 優先權日2004年3月30日
發明者潘之雄, 章炳炎, 盧向黨, 騰樹滿, 潘光耀 申請人:柳州鋼鐵股份有限公司