專利名稱：一種高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法。
背景技術：
針對目前國內外高爐熱風爐在投產較短時間就出現(xiàn)的因熱風管道變形、熱應力、 機械震動和煤氣流沖刷磨損等原因造成的熱風管道局部耐火襯體剝落、開裂掉磚、尤其是各孔口組合磚部位(支管、豎管、三岔口、燃燒口、進風口、倒流休風口)損壞更為嚴重，嚴重制約了高爐順利生產的情況。針對現(xiàn)有技術問題的改進技術方案之一，申請?zhí)枮?00720014421. 5公開了熱風管道工作層磚。其技術方案涉及冶金行業(yè)中的一種耐火磚，具體地說是種高爐用熱風爐的熱風管道工作層磚，帶有鎖扣結構，其特征在于在磚的兩側設有舌槽，前后設有凸臺。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益之處在于在磚的四周可以形成曲折封閉，增強了砌體的整體性和密閉性，防止磚的下沉或脫落，因而在生產中不會產生串風、管皮發(fā)紅等現(xiàn)象，延長管道使用壽命。但這種“帶有鎖扣結構”的耐火磚，在材質上沒有進行改變之前，僅僅是對結構上的改進，不能解決我們提出的技術問題。針對現(xiàn)有技術問題的改進技術方案之二，申請?zhí)枮?00420074851. 2公開了一種熱風管道組合耐火磚。有效解決熱風管道的壘砌、變形、使用壽命短的問題，由組合耐火磚壘砌熱風管道，其組合耐火磚是由T型耐火磚、左刀型耐火磚、右刀型耐火磚和拱楔型耐火磚構成，T型耐火磚左面的兩個斜平面置于右刀型耐火磚右邊的兩個斜平面內相砌連，左刀型耐火磚左面的兩個斜平面與T型耐火磚右面的兩個斜平面內相砌連，右刀型耐火磚左邊有凸條置于拱楔型耐火磚左邊的凹槽內相砌連，拱楔型耐火磚左邊有凸條置于左刀型耐火磚右邊的凹槽內相砌連，本發(fā)明砌筑的熱風管道，使用壽命長，不受冷熱變化溫差大、管道收縮膨脹以及工況條件差的影響，砌磚不脫落，管道不跑火，減少維修次數(shù)，降低企業(yè)成本， 有極大的經濟效益。從上述技術方案的介紹可以看出，采用了 “T型耐火磚、左刀型耐火磚、右刀型耐火磚和拱楔型耐火磚”這樣的特殊結構組合，可以從結構上提高使用效果。但是也不能很好的解決本發(fā)明提出來的技術問題。針對現(xiàn)有技術問題的改進技術方案之三，申請?zhí)枮?00410060572. 5公開了熱風管道耐火磚的幾何形狀與組合方法。涉及熱風管道用耐火磚系列制品的幾何形狀與管道的砌筑方法。熱風管道上的每層耐火磚都由若干塊特殊形狀的拱鍥型耐火磚，左刀型耐火磚， 右刀型耐火磚和T型封口耐火磚組成。每一塊耐火磚的凹槽都與下一塊磚的凸條相配合。 本發(fā)明砌筑的熱風管道砌筑方便，不受冷熱變化溫差大，管道收縮膨脹頻繁，工況條件差的影響。砌磚不脫落，管道不跑火。減少維修次數(shù)，給企業(yè)降低生產成本。該技術方案與技術方案二相比，事實上采用了同樣的設計思路，所以存在的問題也基本相同，在此就不再贅述。
針對現(xiàn)有技術問題的改進技術方案之四，申請?zhí)枮?00610023708. 4公開了一種熱風爐熱風管道膨脹節(jié)內襯結構。公開了一種熱風爐熱風管道膨脹節(jié)內襯結構，包括波紋管、外殼、內膽、伸縮節(jié)、耐火噴涂料層、保溫磚層、耐火磚層，波紋管焊接于外殼上，伸縮節(jié)連接于波紋管內膽中的一段，耐火噴涂料層噴涂于內膽與保溫磚層之間，在保溫磚層的內側靠工作面砌筑耐火磚層。該結構不但在耐火磚層上留有膨脹縫，還在耐火磚層與波紋管之間至少設有一條滑動縫。該內襯結構可有效地解決熱風爐熱風管道長期使用過程中管道內熱風直沖伸縮節(jié)，而造成金屬外殼體發(fā)紅，乃至開裂、漏氣的現(xiàn)象；同時也克服了第二種傳統(tǒng)的管道內襯結構存在的在耐火磚砌筑過程中的磚縫開裂問題；此外，還可使內襯耐火磚在管道的軸向可以隨溫度變化自由伸縮，以防止出現(xiàn)結構熱應力破損。也是從結構上提出的技術方案，對解決本發(fā)明提出的技術問題，并不能起到很好的解決效果。瑞沃耐火公司的技術人員結合國內外熱風管道損毀機理，研制出了韌性莫來石磚用于熱風管道工作層，該產品在高溫下具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性、較高的強度和耐磨性、合理的蠕變性。該產品投放市場后，取得了良好的應用效果。為了能進一步使熱風管道各部位內襯達到同步的使用壽命，克服各孔口組合磚部位容易出現(xiàn)損壞的薄弱環(huán)節(jié)，瑞沃耐火進一步進行研究，發(fā)現(xiàn)各孔口組合磚部位容易出現(xiàn)損壞的原因是1、管道各孔口組合磚的體積密度明顯低于管道直段磚；2、管道各孔口組合磚的力學性能低于管道直段磚；3、經過切磨加工的組合磚表面的釉面層遭到破壞；4、組合磚的抗氣流沖蝕、抗有害氣體侵入的能力大大低于管道直段磚；瑞沃耐火通過對以上損壞原因的分析發(fā)現(xiàn)，在產品配方相同、原料的品味和加工工藝相同、產品燒成溫度相同的情況下，組合磚品質低于管道直段磚的原因在于成型方式的不同。管道直段磚用摩擦壓力機一次性機壓成型，成品尺寸完全復合圖紙要求，無需再加工，產品具有良好的整體性。而組合磚成型工藝一般采用震動加壓成型、離心澆注成型、 震動澆注成型、甚至手工打擊成型。這些傳統(tǒng)的組合磚成型方式一般要把組合磚做成較大塊的母磚，然后在產品高溫燒成后按圖紙進行切磨加工，切磨完成后再進行預砌組合。這樣的組合磚成型方式存在以下缺點1、由于做成較大塊母磚，產品的致密型不如小塊磚；2、震動或澆注成型的原料水份較大，使產品燒成時易產生氣孔；3、幾種組合磚的成型設備其力量都低于摩擦壓力機；4、這幾種成型方式都無法使產品一次成型，還要進一步進行切磨加工。耐火材料制品在高溫燒成時產生的液相能在產品表面形成一層堅固的釉面，這層釉面可以很好的抵御氣流沖蝕和有害氣體侵入制品，由于以上組合磚成型方式的制約，致使制品無法一次成型，在高溫燒成后的切磨加工工序中釉面層遭到破壞，抗侵蝕能力大大下降。瑞沃耐火通過以上調查分析，得出的結論是組合磚的成型方式和切磨加工工藝制約了制品的密度、破壞了制品的整體結構。從而極大影響了產品的高溫性能。要想使組合磚達到和管道直段磚同樣的高溫應用效果，必須改變目前的成型方式，必須減掉切磨加
工工序。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，采用一次成型的方法，不進行切磨加工工序，解決目前國內外高爐熱風爐在投產較短時間就出現(xiàn)的因熱風管道變形、熱應力、機械震動和煤氣流沖刷磨損等原因造成的熱風管道局部耐火襯體剝落、開裂掉磚問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的—種高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產要求和摩擦壓力機的參數(shù)進行設計；2)將組合磚的材料混合充分，材料采用燒結莫來石、活性氧化鋁、剛玉、混合添加劑和結合劑；混合的步驟是混合的步驟是首先將燒結莫來石、致密剛玉、活性氧化鋁破碎制成符合要求的顆粒和細粉，再和混合添加劑、結合劑按比例進行混合攪拌，形成顆粒狀和細粉狀物料合理搭配的備用材料。；所述較大顆粒為粒徑大于1 5毫米的團狀顆粒、細粉為-180目 -320目的細粉。3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內進行加壓成型；5)燒結，該步驟采用弱氧化高溫燒結工藝燒制，并且燒結完成后不進行切磨加工工序。本發(fā)明的有益效果是改變了組合磚的單磚設計，使每塊磚在成型時即達到實際生產要求的外形尺寸；由于每塊磚單磚的減小，使組合磚可以用摩擦壓力機成型；進一步改進了模具的設計和制作工藝，消除了成型稍度，使一次性機壓成型組合磚單磚得以實現(xiàn)； 產品燒成后無需切磨即可預砌完成，保護了制品的表面釉面層；組合磚的單磚可以達到和管道直段磚同樣的致密度和抗侵蝕性，保證了產品的高溫使用效果。熱風管道各部位組合磚不切不磨工藝技術的研制成功，成功的克服了組合磚成型的工藝難題，彌補了熱風管道結構的薄弱環(huán)節(jié)，能使各孔口組合磚部位可以達到和管道直段磚同樣的使用效果和壽命。
具體實施例方式本發(fā)明所述的高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產要求和摩擦壓力機的參數(shù)進行設計；2)將組合磚的材料混合充分，材料采用燒結莫來石、活性氧化鋁、剛玉、混合添加劑和結合劑；混合的步驟是混合的步驟是首先將燒結莫來石、致密剛玉、活性氧化鋁破碎制成符合要求的顆粒和細粉，再和混合添加劑、結合劑按比例進行混合攪拌，形成顆粒狀和細粉狀物料合理搭配的備用材料。；所述較大顆粒為粒徑大于1 5毫米的團狀顆粒、細粉為-180目 -320目的細粉。3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內進行加壓成型；5)燒結，該步驟采用弱氧化高溫燒結工藝燒制，并且燒結完成后不進行切磨加工工序。本發(fā)明的有益效果是改變了組合磚的單磚設計，使每塊磚在成型時即達到圖紙要求的外形尺寸；由于每塊磚單磚的減小，使組合磚可以用摩擦壓力機成型；進一步改進了模具的設計和制作工藝，消除了成型稍度，使一次性機壓成型組合磚單磚得以實現(xiàn)；產品燒成后無需切磨即可預砌完成，保護了制品的表面釉面層；組合磚的單磚可以達到和管道直段磚同樣的致密度和抗侵蝕性，保證了產品的高溫使用效果。采用本發(fā)明所述的不切不磨制備方法制備而成的組合磚具有以下的效果參數(shù)
序項目技術指標號RMZ-IRMZ-2RMZ-31A1203(%)>70>65>652Fe203(%)<0.8<1.0<1.23Ti02(%)<0.5<0.5<0.64K20+Na20(%)<0.5<0.6<0.65顯氣孔率(%)<19<19<196體積密度(g/cm3)2.72.652.607常溫耐壓強度(Mpa)>70>65>658重燒線變化％( 1500><4h)±0.2±0.2±0.29荷重軟化溫度 ( ) (0.2Mpa χ 0.6%)>1600>1550>150010熱震穩(wěn)定性 (次) (IlOO0C,水冷)>40>35>30溫度條件1450X1400 "C1350 "C11蠕變率(％)0~50h<-0.6<-0.6<-0.620 ~ 50h<-0.2<-0.2<-0.權利要求
1.一種高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產要求及摩擦壓力機的參數(shù)進行設計；2)將組合磚的材料混合充分，材料采用燒結莫來石、活性氧化鋁、剛玉、混合添加劑和結合劑；3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內進行加壓成型；5)燒結，該步驟采用弱氧化高溫燒結工藝燒制，并且燒結完成后不進行切磨加工工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟幻中，混合的步驟是首先將燒結莫來石、致密剛玉、活性氧化鋁破碎制成符合要求的顆粒和細粉，再和混合添加劑、結合劑按比例進行混合攪拌，形成顆粒狀和細粉狀物料合理搭配的備用材料。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述較大顆粒為粒徑大于1 5毫米的團狀顆粒、細粉為-180目 320目的細粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高爐熱風管道各部位組合磚不切不磨的制備方法，包括1)將單磚設計成小塊，并根據(jù)小塊的形狀制作成模具，單磚的大小和形狀根據(jù)實際生產要求及摩擦壓力機的參數(shù)進行設計；2)將組合磚的材料混合充分；3)將模具安裝在摩擦壓力機上；4)將組合磚材料裝入摩擦壓力機上的模具內進行加壓成型；5)燒結，該步驟采用弱氧化高溫燒結工藝燒制，并且燒結完成后不進行切磨加工工序。本發(fā)明的有益效果是由于每塊磚單磚的減小，使組合磚可以用摩擦壓力機成型；進一步改進了模具的設計和制作工藝，消除了成型稍度，使一次性機壓成型組合磚單磚得以實現(xiàn)；產品燒成后無需切磨即可預砌完成，保護了制品的表面釉面層。
文檔編號B28B3/02GK102285804SQ20111014576
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者丁豐收, 張志文, 谷少黨, 郝青道, 韓會娟 申請人:鄭州市瑞沃耐火材料有限公司