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(duì)耐火材料的要求越來(lái)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(kāi)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(guò)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(guò)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(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)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(guò)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(guò)篩，分別得到對(duì)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(kāi)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(kāi)始冷卻降溫，降到1900～2000℃時(shí)，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(duì)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(guò)篩過(guò)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(guò)程中強(qiáng)磁除鐵器的電壓為230～280v；干燥過(guò)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?cái)嚢?～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(guò)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(shí)間；對(duì)原料進(jìn)行粉碎過(guò)濾和強(qiáng)磁除鐵，對(duì)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(duì)成品的質(zhì)量影響，可延長(zhǎng)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?cái)嚢枰欢螘r(shí)間，是因?yàn)楣枞苣z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?cái)嚢枰欢螘r(shí)間還是因?yàn)檫@樣可以使?jié)沧⒁夯静缓虚_(kāi)口氣孔，會(huì)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(guò)篩過(guò)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(guò)程中強(qiáng)磁除鐵器的電壓為230～280v；干燥過(guò)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?cái)嚢?～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(duì)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(guò)程并在保溫過(guò)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(shí)間，延長(zhǎng)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