[其他]沖天爐耐高溫材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88100269
• 申請日: 1988-01-20
• 公開（公告）號: CN88100269A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡國安;彭騰華
• 申請（專利權(quán)）人: 胡國安;彭騰華
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/68
• 代理公司: 中國礦業(yè)學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 黃雪蘭

本發(fā)明涉及一種用于加熱爐及輔助熱工設(shè)備的耐高溫材料，尤其適用于沖天爐內(nèi)襯的耐高溫材料。

在現(xiàn)有技術(shù)里，沖天爐內(nèi)襯一般是采用焦炭、耐火熟料、粘土和焦油或糖漿組成的復(fù)合體。其缺點(diǎn)是使用壽命短，修補(bǔ)頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染嚴(yán)重，爐內(nèi)壁的釉子很難清除，尤其過橋部份，由于受到周期性的高溫溶渣和鐵水的侵蝕與沖刷和熱振動(dòng)的作用，使材料形成裂紋，剝離，致使造成跑水現(xiàn)象。為了彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，近年來，除了提高AL₂O₃的比例外，還采用了高效復(fù)合反絮凝劑，增加中溫增強(qiáng)劑，選擇合理的骨料和粉料等以利延長其使用壽命，但仍不理想，對掛釉子問題仍無法解決。

本發(fā)明為了克服上述不足之處而提供一種新的耐高溫的材料配方及其制造方法，這種新的耐高溫材料能提高爐襯材料的耐溫度（可達(dá)1900℃左右），同時(shí)具有很高的抗折，抗熱震能力。它在低溫階段具有一定粘度，高溫階段膨脹系數(shù)減小，粘度增大，表面光滑，中溫性能（包括物理、化學(xué)的性能）穩(wěn)定，無雪崩裂開現(xiàn)象，不跑火，不掛釉子等。

本發(fā)明是關(guān)于用α-AL₂O₃材料和高效復(fù)合凝固劑及多元氧化物組成的良好耐高溫復(fù)合體及其配制方法。

本發(fā)明的復(fù)合體研制原理：沖天爐內(nèi)襯所使用的低成本材料一般耐溫只能達(dá)到1500℃左右，既使是煉鋼爐的內(nèi)襯所用的SiO₂其熔點(diǎn)是1600℃左右，而鋼水的溫度卻在1700℃左右，按傳統(tǒng)習(xí)慣都是以內(nèi)襯的厚度來代替耐溫度，所以時(shí)間稍長即會造成跑火現(xiàn)象。本發(fā)明的復(fù)合體是采用α-AL₂O₃為主要原料，因?yàn)棣?AL₂O₃的晶體屬于六方聚密堆構(gòu)型，氧原子按六方緊密堆積方式排例，6個(gè)氧原子圍成一個(gè)八面體在整個(gè)晶體中有2/3的八面體孔穴為AL原子所占據(jù)，由于這種緊密堆積結(jié)構(gòu)，加上晶體中AL³⁺離子與O^2-離子之間的吸引力強(qiáng)，晶格增大，所以α-AL₂O₃的熔點(diǎn)為2288±15K。它在高溫下較為穩(wěn)定，它不溶于水，也不溶于酸或堿。

在低溫（1000℃以下）過程中，α-AL₂O₃是呈粉狀，不穩(wěn)定，因此必須加入適量的耐火熟料，水泥等材料作凝固劑以調(diào)整α-AL₂O₃分子之間以及凝固劑之間的相互作用力，同時(shí)為防止暴裂，還應(yīng)加入適量的H₃PO₄使其產(chǎn)生足夠的熱量，從而可以快速的排去大量封閉氣孔，以達(dá)到改善內(nèi)部組織及脫掉游離水。

根據(jù)α-AL₂O₃的物理性質(zhì)知道，其體積收縮約為20-25%，線收縮為8-10%，而由△V＝（T_m-T_c），計(jì)算可知，α-AL₂O₃固體熱膨脹系數(shù)均為8.4×10⁶左右，它由溶液變?yōu)楣腆w的線收縮系數(shù)均為8.3×10^-4左右，因此當(dāng)爐內(nèi)的溫度由1900℃降為中溫階段時(shí)會出現(xiàn)裂紋。為防止裂紋的形成，本材料中含有最佳比例的多元氧化物，因多元氧化物能起到滑潤作用，形成細(xì)小晶粒，阻礙晶體長大的現(xiàn)象。在高溫階段由于耐火熟料逐漸熔解脫掉，這時(shí)多元氧化物滲進(jìn)α-AL₂O₃分子之間，由于多氧體與α-AL₂O₃之間的引力比α-AL₂O₃分子之間的引力大幾個(gè)數(shù)量級，所以它們的結(jié)合是穩(wěn)定、緊密的，從而達(dá)到表面光滑，以防鐵水的浸蝕，加之α-AL₂O₃的硬度為8.8，所以其抗折、抗熱震動(dòng)能力比一般耐火熟料有明顯的增強(qiáng)。同時(shí)在具有上述特性的材料中再摻添經(jīng)嚴(yán)格挑選的骨粉粒經(jīng)、級配及數(shù)量以配制合理的致密度流動(dòng)度以及在高溫時(shí)材料具有良好的顯氣孔率是很重要的。

由于本發(fā)明的材料硬度為8.8，光潔度約為3花左右，而內(nèi)襯材料的內(nèi)聚力大大超過鐵水中釉子對內(nèi)襯材料的附著力，故此為釉子的不浸潤體。又因本發(fā)明的材料是中性的，故對鐵水的質(zhì)量無任何影響。

本發(fā)明的實(shí)施例為：

一、材料的成分范圍是：

α-AL₂O₃50-80%（重量）