一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料，屬于鋼鐵冶金爐用耐火材料【技術領域】，其中主料包括粒度5~15mm鋁礬土熟料12份、粒度3~5mm鋁礬土熟料20份、粒度1~3mm鋁礬土熟料10份、粒度0~1mm鋁礬土熟料10份、鋁礬土熟料粉10份、氧化鋁粉10份、廣西白泥10份、硅微粉4份、金屬硅0.6份、CA-70水泥3份、氫氧化鋁10份，外加劑包括減水劑0.35份、防爆劑0.05份；采用本不定型耐火防爆料制作冶金爐，所需烘爐時間短，有助于縮短冶金爐的澆筑或檢修工期，所制得耐火層致密度高、強度高，具有良好抗沖刷性能和抗侵蝕性能，保證冶金爐體的質量，有助于提高企業的生產效益。
【專利說明】一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵冶金爐用耐火材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現代冶金爐的筑爐材料越來越多地采用不定形耐火澆注料，它是由耐火骨料和結合劑組成的混合干料，主要采用水硬性結合劑，通過加水或其它液體調配后使用，以澆注、振動、搗固方法施工，不需加熱即可凝固硬化。它與傳統的磚土耐火材料相比，具有施工方便、嚴密性整體性好、強度高、壽命長等一系列優點。由于耐火澆注料在施工過程中必須加入6%左右的水，這樣，在砌體中就存有大量的游離水和結晶水。安全快速地排除耐火澆注料中的水分，是冶金爐體烘爐過程中的關鍵步驟。
[0003]采用傳統的耐火澆注料筑爐，一般設定的烘爐曲線為:烘爐的升溫速度主要取決于爐襯砌體熱膨脹所產生的應力大小，一般按1(T20°C /h的速度升溫；150°C左右析出游離水，350°C左右析出結晶水，在這兩個溫度點要保溫4(T50h;考慮到厚度方向傳熱阻力，在600°C再次保溫；考慮到傳熱和傳質的阻力，使沿厚度方向砌體內深層水徹底排除，以及二氧化硅完成晶形轉化，在870°C左右還要保溫約10h。
[0004]這種傳統的烘爐方法主要存在以下問題:
(1)烘爐時間長，一般需要7~10天，嚴重制約了設備大修工期；
(2)烘爐初期升溫速度一旦過快，會出現爐體爆裂、爆炸事故，爐體剝落厚度可達15(T200mm，造成返工、設備損壞等嚴重后果；
(3)烘爐初期，局部爐溫突然`升高，會使澆注料出現局部硬殼，使砌體剝落厚度達2(T50mm，對爐體壽命造成不良影響，尤其對于燒重油的爐子，烘爐初期用木材、油布烘爐，極易發生類似事故。
[0005]因此，急需研究烘爐時間短、性能優良的新型耐火澆注料，以縮短冶金爐的筑爐或檢修工期，保證冶金爐體質量，提高企業的生產效益。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料及其使用方法，采用本不定型耐火防爆料制作冶金爐，烘爐升溫速度快，所需烘爐時間短，有助于縮短冶金爐的澆筑或檢修工期，所制得耐火層致密度高、強度高，不易產生爆裂，能夠有效提聞冶金爐體的質量和生廣效率。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:
一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料，包括由骨料及粉料組成的主料混合物以及外加劑，其特征在于:
A.骨料組分的質量份數為:
粒度5~15mm鋁礬土熟料 12份 粒度3~5mm鋁礬土熟料 20份粒度1~3mm鋁礬土熟料 10份 粒度0~1mm鋁礬土熟料 10份
B.粉料組分的質量份數為:
鋁礬土熟料粉10份
氧化鋁粉10份
廣西白泥10份
硅微粉4份
金屬娃0.6份
CA-70水泥3份
氫氧化鋁10份
C.外加劑組分的質量份數為:
減水劑0.35份
防爆劑0.05份。
[0008]所述的原料組分的技術指標為:
所述鋁礬土熟料中Al2O3≥75%，Fe2O3≤1.5% ；
所述氧化鋁粉中Al2O3≥90% ；
所述廣西白泥中Al2O3≥41%;
所述硅微粉中SiO2 ≥ 90% ；
所述金屬硅中Si≥97% ；
所述氫氧化鋁中Al2O3≥92% ；
所述減水劑為六偏磷酸鈉，其活性總磷酸鹽以P2O5計，其含量不少于68% ；
所述防爆劑中鋁粉含量為60-80%，纖維含量為10-20%，偶氮二甲酰胺含量為10-20%。
[0009]ー種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料的使用方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟I將所述主料和外加劑混合后，加入水，在攪拌機中攪拌均勻；
步驟2在已安裝好的模具中澆注、振動成形；
步驟3帶模養護20~30小時；
步驟4脫模養護48~60小時；
步驟5按升溫制度進行烘爐；
步驟6投入使用。
[0010]所述步驟I中每100份澆注料加水量為5~16份；
所述步驟5中的烘爐步驟包括:
步驟I) 0到4小時，將溫度從室溫均勻升溫到160°C ；
步驟2) 4到16小時，160°C保溫12小時；
步驟3) 16到20小時，將溫度從160°C均勻升溫到320°C ；
步驟4) 20到32小時，320°C保溫12小時；
步驟5) 32到36小時，將溫度從320°C均勻升溫到480°C ；
步驟6) 36到46小時，480°C保溫10小時；
步驟7) 46到50小時，將溫度從480°C均勻升溫到640°C ；步驟8) 50到60小時，640°C保溫10小時；
步驟9) 60到63小時，將溫度從640°C均勻升溫至使用溫度，即可投入使用。
[0011]采用上述技術方案所產生的有益效果在干:采用本快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料制作冶金爐，所需烘爐時間短，有助于縮短冶金爐的澆筑或檢修エ期，所制得耐火層致密度高、強度高，不易產生爆裂，壽命長，具有良好抗沖刷性能和抗侵蝕性能，能夠有效保證冶金爐體的質量，提高企業的生產效率。
【具體實施方式】
[0012]下面結合【具體實施方式】對本發明作進ー步詳細的說明。
[0013]ー種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料，包括由骨料及粉料組成的主料和外加劑，具體為:
A.骨料組分的質量份數為:
粒度5~15mm鋁礬土熟料 12份 粒度3~5mm鋁礬土熟料 20份 粒度f 3mm鋁礬土熟料 10份 粒度(Tlmm鋁礬土熟料 10份
B.粉料組分的質量份數為:
鋁礬土熟料粉10份
氧化鋁粉10份
廣西白泥10份
硅微粉4份
金屬娃0.6份
CA-70水泥3份
氫氧化鋁10份
C.外加劑組分的質量份數為:
減水劑0.35份
防爆劑0.05份
所述各原料組分的技術指標為:
鋁礬土熟料中Al2O3含量為75%，Fe2O3含量為1.4% ；
氧化鋁粉中Al2O3含量為92% ；
廣西白泥中Al2O3含量為41%;
硅微粉中SiO2含量為90% ；
金屬硅中Si含量為97% ；
氫氧化鋁中Al2O3含量為92% ；
減水劑為六偏磷酸鈉，其活性總磷酸鹽以P2O5計，其含量為68% ；
防爆劑中鋁粉含量為70%，纖維含量為15%，偶氮二甲酰胺含量為15%。
[0014]剛玉質不定型耐火防爆料的生產エ序為:首先將各主料原料按質量份數進行初歩混合，然后加入到攪拌機中進行攪拌混合均勻，另外外加劑原料也按上述質量份數混合均勻；完成上述操作后，主料和外加劑分開放置。[0015]將上述快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料應用于軋鋼1250加熱爐，其制備過程為:
步驟I將所述主料和外加劑混合后，按每100份澆注料加9份水的比例加入水，在攪拌機中攪拌均勻；
步驟2在已安裝好的模具中澆注、振動成形；
步驟3帶模養護24小時；
步驟4脫模養護48小時；
步驟5按升溫制度進行烘爐；
步驟6投入使用。
[0016]其中，上述步驟5中的烘爐步驟又包括:
步驟I) O到4小時，將溫度從室溫均勻升溫到160°C ；
步驟2) 4到16小時，160°C保溫12小時；
步驟3) 16到20小時，將溫度從160°C均勻升溫到320°C ；
步驟4) 20到32小時，320°C保溫12小時；
步驟5) 32到36小時，將溫度從320°C均勻升溫到480°C ；
步驟6) 36到46小時，480°C`保溫10小時；
步驟7) 46到50小時，將溫度從480°C均勻升溫到640°C ；
步驟8) 50到60小時，640°C保溫10小時；
步驟9) 60到63小時，將溫度從640°C均勻升溫至使用溫度，即可投入使用。
[0017]對上述快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料及所制的軋鋼1250加熱爐進行測試，其測試結果見表1。
[0018]表1快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料及加熱爐的性能參數
【權利要求】
1.一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料，包括由骨料及粉料組成的主料混合物以及外加劑，其特征在于: A.骨料組分的質量份數為: 粒度5~15mm鋁礬土熟料 12份 粒度3~5mm鋁礬土熟料 20份 粒度f 3mm鋁礬土熟料 10份 粒度(Tlmm鋁礬土熟料 10份 B.粉料組分的質量份數為: 鋁礬土熟料粉10份 氧化鋁粉10份 廣西白泥10份 硅微粉4份 金屬娃0.6份 CA-70水泥3份 氫氧化鋁10份 C.外加劑組分的質量份數為: 減水劑0.35份 防爆劑0.05份。
2.根據權利要求1所述的一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料，其特征在于所述的原料組分的技術指標為: 所述鋁礬土熟料中Al2O3≥75%，Fe2O3 ( 1.5% ； 所述氧化鋁粉中Al2O3≥90% ； 所述廣西白泥中Al2O3≥41%; 所述硅微粉中SiO2 > 90% ； 所述金屬硅中Si≥97% ； 所述氫氧化鋁中Al2O3≥92% ； 所述減水劑為六偏磷酸鈉，其活性總磷酸鹽以P2O5計，其含量不少于68% ； 所述防爆劑中鋁粉含量為60-80%，纖維含量為10-20%，偶氮二甲酰胺含量為10-20%。
3.—種如權利要求1所述快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料的使用方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟I將所述主料和外加劑混合后，加入水，在攪拌機中攪拌均勻； 步驟2在已安裝好的模具中澆注、振動成形； 步驟3帶模養護20-30小時； 步驟4脫模養護48~60小時； 步驟5按升溫制度進行烘爐； 步驟6投入使用。
4.根據權利要求3所述的一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料的使用方法，其特征在于所述步驟I中每100份澆注料加水量為5~16份。
5.根據權利要求3所述的一種快速烘爐的剛玉質不定型耐火防爆料的使用方法，其特征在于所述步驟5中的烘爐步驟包括: 步驟I)O到4小時，將溫度從室溫均勻升溫到160°C ； 步驟2)4到16小時，160°C保溫12小時； 步驟3)16到20小時，將溫度從160°C均勻升溫到320°C ； 步驟4)20到32小時，320°C保溫12小時； 步驟5)32到36小時，將溫度從320°C均勻升溫到480°C ； 步驟6)36到46小時，480°C保溫10小時； 步驟7)46到50小時，將溫度從480°C均勻升溫到640°C ； 步驟8)50到60小時，640°C保溫10小時；步驟9)60到63小時，將溫度從640°C均勻升溫至使用溫度，即可投入使用。
【文檔編號】C04B35/66GK103553665SQ201310502702
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】劉朝贏 申請人:河北贏達工業爐工程材料有限公司