本發(fā)明涉及耐火材料，具體涉及一種耐火節(jié)能電熔鋯剛玉磚的制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對耐火材料的要求越來越高，特別是在高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境下，傳統(tǒng)耐火材料往往難以滿足需求。因此，開發(fā)一種既具有優(yōu)異耐火性能又具備節(jié)能特性的新型耐火材料顯得尤為重要。電熔鋯剛玉磚作為一種高性能耐火材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有的電熔鋯剛玉磚在制備過程中能耗較高，且部分原料的利用率不高，導(dǎo)致成本增加。因此，本發(fā)明旨在提供一種耐火節(jié)能電熔鋯剛玉磚的制備方法和應(yīng)用，以降低制備過程中的能耗，提高原料利用率，并進(jìn)一步提升產(chǎn)品的耐火、耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種耐火節(jié)能電熔鋯剛玉磚的制備方法和應(yīng)用，制備成品耐壓強(qiáng)度高、抗折強(qiáng)度高、荷重軟化溫度高、氣孔率低和密度適中，制備過程中原料利用率高，耗能低，。

2、一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3、s1原料粉碎純化：將鋯英砂、高純氧化鋁、碳酸鉀、電熔鎂鋁尖晶石、氮化硅和聚磺酸鈉分別進(jìn)行粉碎磨粉過篩，分別得到對應(yīng)的粉狀物；將鋯英砂、再生電熔鋯剛玉磚和電熔鎂鋁尖晶石的粉末添加在重蒸水中，進(jìn)行強(qiáng)磁除鐵，待強(qiáng)磁除鐵結(jié)束后進(jìn)行干燥，最終得到高純度的鋯英砂粉、再生電熔鋯剛玉磚粉和電熔鎂鋁尖晶石粉；

4、s2電弧爐熔化：將s1步驟中得到的各原料的高純度的鋯英砂粉、高純度的再生電熔鋯剛玉磚粉、高純氧化鋁粉、碳酸鉀粉、高純度的電熔鎂鋁尖晶石粉、氮化硅粉、和聚磺酸鈉粉依次添加到電弧爐中，再在電弧爐中添加稀土氧化物粉狀物，然后添加硼酸，待全部添加完畢后進(jìn)行攪拌混合均勻得到混合料，然后將電弧爐開始加熱熔融，待熔融結(jié)束后得到混合液；

5、s3澆注保溫退火成型：將s2步驟中得到的混合液開始冷卻降溫，降到1900～2000℃時，向混合液中添加硅溶膠并攪拌均勻后在此溫度段保溫，待保溫結(jié)束后得到澆注液，將此混合液澆注到模型中，控制澆注液的溫度流速，待澆注完成后，對模型進(jìn)行冷卻退火成型，得到鋯剛玉磚。

6、優(yōu)選地，在s1原料粉碎純化步驟中，各原料的重量份為：鋯英砂45～65份、高純氧化鋁3～8份、碳酸鉀2～5份、電熔鎂鋁尖晶石12～15份、氮化硅1～2份、聚磺酸鈉2～3份。

7、優(yōu)選地，在s1原料粉碎純化步驟中，粉碎過篩過程中所用篩網(wǎng)目數(shù)為200～300目。

8、優(yōu)選地，在s1原料粉碎純化步驟中，強(qiáng)磁除鐵過程中強(qiáng)磁除鐵器的電壓為230～280v；干燥過程中烘干箱的干燥溫度為50～80℃。

9、優(yōu)選地，在s2電弧爐熔化步驟中，稀土氧化物的重量份為0.5～1.0份。所述硼酸的重量份為4～6份。

10、優(yōu)選地，在s2電弧爐熔化步驟中，硼酸的重量份為4～6份。

11、優(yōu)選地，在s2電弧爐熔化步驟中，加熱熔融的溫度為2500～3200℃。

12、優(yōu)選地，在s3澆注保溫退火成型步驟中，所添加的硅溶膠的重量份為2～3份；添加完硅溶膠后并保溫攪拌1～2h。

13、優(yōu)選地，在s3澆注保溫退火成型步驟中，澆注液的溫度需一直控制在1500～1700℃；澆注液的流速為1.5～2.0m/min。

14、優(yōu)選地，在s3澆注保溫退火成型步驟中，澆注液的溫度需一直控制在1500～1700℃；澆注液的流速為1.5～2.0m/min。

15、一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚，通過上述的任一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法制備的鋯剛玉磚可應(yīng)用于玻璃工業(yè)池、冶金所用爐池和化工工業(yè)中反應(yīng)器和加熱器的內(nèi)襯材料。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

17、本發(fā)明提供的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，調(diào)整了原料的配比和組分，使得鋯剛玉磚成品的耐火性能更好，在原料中添加了聚磺酸鈉可以降低后續(xù)澆注液的凝結(jié)時間；對原料進(jìn)行粉碎過濾和強(qiáng)磁除鐵，對原料進(jìn)一步的純化，除去鐵、錳、有機(jī)物等雜質(zhì)顆粒，可以有效避免雜質(zhì)對成品的質(zhì)量影響，可延長產(chǎn)品的使用壽命，降低維修替換成本。在s2電弧爐熔化步驟中添加稀土氧化物可以減少鋯剛玉磚成品裂紋，提高鋯剛玉磚的成品率。在s3澆注保溫退火成型步驟中，將混合液冷卻至1900-2000℃，然后添加硅溶膠保溫攪拌一段時間，是因為硅溶膠可以幫助原料增加結(jié)合強(qiáng)度，使?jié)沧⒁旱拿撃?qiáng)度降低，耐火溫度升高，抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度增高；添加以后保溫攪拌一段時間還是因為這樣可以使?jié)沧⒁夯静缓虚_口氣孔，會明顯減少外界物體的侵入鋯剛玉磚的內(nèi)部，大大提高了鋯剛玉磚的耐腐蝕性能。

技術(shù)特征：

1.一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s1原料粉碎純化步驟中，各原料的重量份為：鋯英砂45～65份、高純氧化鋁3～8份、碳酸鉀2～5份、電熔鎂鋁尖晶石12～15份、氮化硅1～2份、聚磺酸鈉2～3份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s1原料粉碎純化步驟中，粉碎過篩過程中所用篩網(wǎng)目數(shù)為200～300目。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s1原料粉碎純化步驟中，強(qiáng)磁除鐵過程中強(qiáng)磁除鐵器的電壓為230～280v；干燥過程中烘干箱的干燥溫度為50～80℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s2電弧爐熔化步驟中，所述稀土氧化物的重量份為0.5～1.0份。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s2電弧爐熔化步驟中，所述硼酸的重量份為4～6份。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s2電弧爐熔化步驟中，所述加熱熔融的溫度為2500～3200℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s3澆注保溫退火成型步驟中，所添加的硅溶膠的重量份為2～3份；添加完硅溶膠后并保溫攪拌1～2h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于，在s3澆注保溫退火成型步驟中，澆注液的溫度需一直控制在1500～1700℃；澆注液的流速為1.5～2.0m/min。

10.如權(quán)利要求1～9任一所述的一種耐火節(jié)能電容鋯剛玉磚的制備方法制備的鋯剛玉磚應(yīng)用于玻璃工業(yè)池、冶金所用爐池或化工工業(yè)中反應(yīng)器和加熱器的內(nèi)襯材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐火節(jié)能電熔鋯剛玉磚的制備和應(yīng)用。本發(fā)明所提供的一種耐火節(jié)能電熔鋯剛玉磚的制備方法包括以下步驟：S1原料粉碎純化、S2電弧爐熔化、S3澆注保溫退火成型。在此制備方法所用原料中，添加了聚磺酸鈉和稀土氧化物，還在原料處理階段對原料進(jìn)行了強(qiáng)磁除鐵，在澆注保溫退火成型步驟中添加降溫保溫過程并在保溫過程中添加硅溶膠等操作，大大提高了鋯剛玉磚的耐火性，抗腐蝕性，抗壓和抗折強(qiáng)度，還縮短了鋯剛玉磚成品的凝結(jié)時間，延長鋯剛玉磚成品的使用壽命，降低維修替換成本。根據(jù)本發(fā)明提供的耐火節(jié)能電熔鋯剛玉磚制備方法制備的鋯剛玉磚可應(yīng)用于玻璃工業(yè)池、冶金所用爐池和化工工業(yè)中反應(yīng)器和加熱器等。

技術(shù)研發(fā)人員：彭廣成,彭廣俠,沈超群
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇徐耐新材料科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9