一种高温抗剥落铬刚玉砖的生产方法
阅读说明：本技术 一种高温抗剥落铬刚玉砖的生产方法 (Production method of high-temperature anti-stripping chromium corundum brick ) 是由 宋二鹏 宋进朝 孟祥峰 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高温抗剥落铬刚玉砖的配方,包括以下原料：电熔白刚玉、电熔氧化铬、工业氧化铬绿、氧化铝球、活性α-Al-2O-3微粉、ρ-Al-2O-3微粉、磷酸二氢铝。选择电熔白刚玉、电熔白刚玉粉、电熔氧化铬、工业氧化铬绿、氧化铝球、活性α-Al-2O-3微粉、ρ-Al-2O-3微粉、磷酸二氢铝,且原料中组分粒径的选择,便于制备的铬刚玉砖耐高温且抗剥落铬。(The invention discloses a formula of a high-temperature anti-stripping chromium corundum brick, which comprises the following raw materials: fused white corundum, fused chromium oxide, industrial chromium oxide green, alumina ball, active alpha-Al 2 O 3 Fine powder of rho-Al 2 O 3 Micropowder and aluminum dihydrogen phosphate. Selecting electric melting white corundum, electric melting white corundum powder, electric melting chromium oxide, industrial chromium oxide green, alumina ball and active alpha-Al 2 O 3 Fine powder of rho-Al 2 O 3 The chromium corundum brick is prepared by using micro powder and aluminum dihydrogen phosphate, and the particle size of the components in the raw materials is selected, so that the prepared chromium corundum brick is high-temperature resistant and anti-stripping chromium.)
技术领域
本发明涉及铬刚玉砖技术领域，具体涉及一种高温抗剥落铬刚玉砖的生产方法。
背景技术
炭黑是由天然气或重油在炭黑反应炉内径高温裂解生成。燃烧段和喉管是反应炉温度最高的部位，温度可达1950℃。炭黑反应炉内衬在反应过程主要受反应产物H2、C、CO和灰分的化学侵蚀，高温熔融，髙温髙速气流冲击和冷却水或停开炉的热震作用。所以对内衬耐火材料要求具有如下特性：(1)高的耐火度，在更髙温度下不软化、不变形；(2)优良的髙温体积稳定和还原气氛下的稳定性；(3)较强的抗熔灰侵蚀性；(4)高的高温强度以抵抗高速气流的冲刷；(5)良好的抗热震性。
在实际生产中，经常出现更换产品品种，停炉和原料油喷嘴被堵塞等特殊情况。在更换产品品种和停炉时，要用约0.3MPa的热蒸汽从原料油入口处喷入反应炉内，约120T的热蒸汽直接射向1600-1760℃的炉衬，对炉衬材料产生强烈的热冲击，导致热面衬里表面产生裂纹，甚至成片状剥落或炸裂。因此，炭黑炉内衬耐火材料的抗剥落性能也是衡量炭黑炉使用寿命的关键因素。
炭黑反应炉喉管段内衬所用耐火材料为铬刚玉砖(含量在8-25％)，为了提高铬刚玉砖的耐火度达到2000℃以上，就要提高铬刚玉砖中的Cr2O3含量，但是，Cr2O3含量的提高，又会降低铬刚玉砖抗急冷急热性能，在高温条件下温度的波动引起铬刚玉砖剥落掉块，影响炉子的使用寿命。目前大多采取的措施是在铬刚玉砖中加入5-10％的电熔纯的ZrO2,但是这大大增加了铬刚玉砖的成本
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温抗剥落铬刚玉砖的生产方法，解决高温条件下温度的波动引起铬刚玉砖剥落掉块的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高温抗剥落铬刚玉砖的配方，包括以下原料：电熔白刚玉、电熔氧化铬、工业氧化铬绿、氧化铝球、活性α-Al2O3微粉、ρ-Al2O3微粉、磷酸二氢铝。
进一步的；所述电熔白刚玉的粒径选择3-5mm、1-3mm、小于1mm三种以及电熔白刚玉为320目的一种；其中：
3-5mm为大于3mm，小于等于5mm；
1-3mm为大于等于1mm，小于等于3mm；
320目按照国际目数标准执行。
进一步的；所述原料以质量份计为：3-5mm的电熔白刚玉3-6份、1-3mm的电熔白刚玉35-40份、小于1mm的电熔白刚玉8-12份、电熔白刚玉12-18份、电熔氧化铬5-18份、工业氧化铬绿小于8份、氧化铝球2-6份、活性α-Al2O3微粉4-8份、ρ-Al2O3微粉2-4份、磷酸二氢铝2.5-4.5份。
进一步的；所述氧化铝球的粒径为1.5-2.0mm，1.5-2.0mm为大于1.5mm，小于等于2.0mm。
进一步的；所述磷酸二氢铝为溶液或者溶胶，比重为1.35-1.45g/cm3。
进一步的；制备方法为：
(1)细粉预混合：按配方量准确称320目电熔白刚玉、活性α-Al2O3微粉、工业氧化铬绿、ρ-Al2O3微粉，在预混机中共混30min，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量3-5mm的电熔白刚玉、1-3mm的电熔白刚玉、小于1mm电熔白刚玉、电熔氧化铬、氧化铝球一起加入湿碾机中干混2-3min，再加入2/3量的磷酸二氢铝，混合5-10min,，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，再混合3-5min，然后加入剩余1/3量的磷酸二氢铝溶液，最后混合15-25min，出料；
(3)成型：将步骤(2)所得到的的泥料采用摩擦压力机成型；
(4)烘干：将步骤(3)成型后的砖坯在120℃温度条件下干燥24-36h；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的砖坯在1550℃-1650℃温度条件下烧成。
进一步的；所述步骤(3)中，压力机的压力参数为315t、630t或1000t。
进一步的；所述步骤(5)中，烧成保温时间为8-12h。
与现有技术相比，本发明的至少具有以下有益效果之一：
1、选择电熔白刚玉、电熔白刚玉、电熔氧化铬、工业氧化铬绿、氧化铝球、活性α-Al2O3微粉、ρ-Al2O3微粉、磷酸二氢铝，且原料中组分粒径的选择，便于制备的铬刚玉砖耐高温且抗剥落铬。
2、本发明采用磷酸二氢铝溶液或铝溶胶做粘结剂，制造炭黑炉反应段和喉管用高纯铬刚玉砖，引入氧化铝应力分散球，在高温下可以吸收和分散刚玉的热膨胀应力，提高高纯铬刚玉砖的抗急冷急热性能。本发明高温抗剥落铬刚玉砖具有烧成温度低，强度高，抗急冷急热性能好等特点，热震稳定性(1100℃水冷)可以达到15次以上，而引入氧化锆的的铬刚玉砖的热震稳定性也只做到8次左右。本发明生产的高温抗剥落铬刚玉砖可以满足相关炭黑炉高温段的使用要求。
3、铬的加入使得制备的产品使用时，环境增加临界力度，增强稳定性，节能环保。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种高温抗剥落铬刚玉砖的配方，包括以下原料：电熔白刚玉、电熔氧化铬、工业氧化铬绿、氧化铝球、活性α-Al2O3微粉、ρ-Al2O3微粉、磷酸二氢铝；铬刚玉砖选择各组分作为原料，提高铬刚玉砖中的Cr2O3含量和提高铬刚玉砖的耐火度达到2000℃以上，且制备的产品在高温下温度的波动不易引起铬刚玉砖剥落掉块。
实施例2：
在实施例1的基础上，电熔白刚玉的粒径选择3-5mm、1-3mm、小于1mm三种以及电熔白刚玉为320目的一种；电熔白刚玉选择三者粒径，利于制备产品的品质较好。
实施例3：
在实施例1-2的基础上，原料以质量份计为：3-5mm的电熔白刚玉3份、1-3mm的电熔白刚玉35份、小于1mm的电熔白刚玉8份、电熔白刚玉12份、电熔氧化铬5份、工业氧化铬绿0份、氧化铝球2份、活性α-Al2O3微粉4份、ρ-Al2O3微粉2份、磷酸二氢铝2.5份；不同组分的原料制备的铬刚玉砖，耐高温、品质好。
实施例4：
在实施例1-3的基础上，原料以质量份计为：3-5mm的电熔白刚玉6份、1-3mm的电熔白刚玉40份、小于1mm的电熔白刚玉12份、电熔白刚玉18份、电熔氧化铬18份、工业氧化铬绿8份、氧化铝球6份、活性α-Al2O3微粉8份、ρ-Al2O3微粉4份、磷酸二氢铝4.5份；不同组分的原料制备的铬刚玉砖，耐高温、品质好。
实施例5：
在实施例1-4的基础上，原料以质量份计为：3-5mm的电熔白刚玉4.5份、1-3mm的电熔白刚玉37.5份、小于1mm的电熔白刚玉10份、电熔白刚玉15份、电熔氧化铬11.5份、工业氧化铬绿4份、氧化铝球4份、活性α-Al2O3微粉6份、ρ-Al2O3微粉3份、磷酸二氢铝3.5份；不同组分的原料制备的铬刚玉砖，耐高温、品质好。
实施例6：
在实施例1-5的基础上，氧化铝球的粒径为1.5-2.0mm；粒径的大小选择，利于产品的制备。
实施例7：
在实施例1-6的基础上，酸二氢铝为溶液或者溶胶，比重为1.45g/cm3；磷酸二氢铝溶液或铝溶胶作为粘结剂。
实施例8：
在实施例1-7的基础上，酸二氢铝为溶液或者溶胶，比重为1.35g/cm3；磷酸二氢铝溶液或铝溶胶作为粘结剂。
实施例9：
在实施例1-8的基础上，酸二氢铝为溶液或者溶胶，比重为1.40g/cm3；磷酸二氢铝溶液或铝溶胶作为粘结剂。
实施例10：
在实施例1-9的基础上，制备方法为：
(1)细粉预混合：按配方量准确称320目电熔白刚玉、活性α-Al2O3微粉、工业氧化铬绿、ρ-Al2O3微粉，在预混机中共混30min，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量3-5mm的电熔白刚玉、1-3mm的电熔白刚玉、小于1mm电熔白刚玉、电熔氧化铬、氧化铝球一起加入湿碾机中干混2min，再加入2/3量的磷酸二氢铝，混合5min,，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，再混合3min，然后加入剩余1/3量的磷酸二氢铝溶液，最后混合15min，出料；
(3)成型：将步骤(2)所得到的的泥料采用摩擦压力机成型；
(4)烘干：将步骤(3)成型后的砖坯在120℃温度条件下干燥24h；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的砖坯在1550℃温度条件下烧成；各原料通过细粉预混合、骨料混合，在通过压力机进行定型，砖坯进行干燥后烧制，使得烧制的产品耐高温，抗抗剥。
实施例11：
在实施例1-10的基础上，制备方法为：
(1)细粉预混合：按配方量准确称320目电熔白刚玉、活性α-Al2O3微粉、工业氧化铬绿、ρ-Al2O3微粉，在预混机中共混30min，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量3-5mm的电熔白刚玉、1-3mm的电熔白刚玉、小于1mm电熔白刚玉、电熔氧化铬、氧化铝球一起加入湿碾机中干混3min，再加入2/3量的磷酸二氢铝，混合10min,，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，再混合5min，然后加入剩余1/3量的磷酸二氢铝溶液，最后混合25min，出料；
(3)成型：将步骤(2)所得到的的泥料采用摩擦压力机成型；
(4)烘干：将步骤(3)成型后的砖坯在120℃温度条件下干燥36h；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的砖坯在1650℃温度条件下烧成；各原料通过细粉预混合、骨料混合，在通过压力机进行定型，砖坯进行干燥后烧制，使得烧制的产品耐高温，抗抗剥。
实施例12：
在实施例1-11的基础上，制备方法为：
(1)细粉预混合：按配方量准确称320目电熔白刚玉、活性α-Al2O3微粉、工业氧化铬绿、ρ-Al2O3微粉，在预混机中共混30min，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量4mm的电熔白刚玉、1-3mm的电熔白刚玉、小于1mm电熔白刚玉、电熔氧化铬、氧化铝球一起加入湿碾机中干混2.5min，再加入2/3量的磷酸二氢铝，混合7.5min,，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，再混合4min，然后加入剩余1/3量的磷酸二氢铝溶液，最后混合20min，出料；
(3)成型：将步骤(2)所得到的的泥料采用摩擦压力机成型；
(4)烘干：将步骤(3)成型后的砖坯在120℃温度条件下干燥30h；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的砖坯在1600℃温度条件下烧成；各原料通过细粉预混合、骨料混合，在通过压力机进行定型，砖坯进行干燥后烧制，使得烧制的产品耐高温，抗抗剥。
实施例13：
在实施例1-12的基础上，步骤(3)中，压力机的压力参数为315t、630t或1000t；便于压力机进行定型。
实施例14：
在实施例1-13的基础上，步骤(5)中，烧成保温时间为8h；便于高温抗剥落铬刚玉砖的制备。
实施例15：
在实施例1-14的基础上，步骤(5)中，烧成保温时间为12h；便于高温抗剥落铬刚玉砖的制备。
实施例16：
在实施例1-15的基础上，步骤(5)中，烧成保温时间为10h；便于高温抗剥落铬刚玉砖的制备。
本发明采用磷酸二氢铝溶液或铝溶胶做粘结剂，制造炭黑炉反应段和喉管用高纯铬刚玉砖，引入氧化铝应力分散球，在高温下可以吸收和分散刚玉的热膨胀应力，提高高纯铬刚玉砖的抗急冷急热性能。本发明高温抗剥落铬刚玉砖具有烧成温度低，强度高，抗急冷急热性能好等特点，热震稳定性(1100℃水冷)可以达到15次以上，而引入氧化锆的的铬刚玉砖的热震稳定性也只做到8次左右。本发明生产的高温抗剥落铬刚玉砖可以满足相关炭黑炉高温段的使用要求。
制备的铬刚玉砖中：Al2O3≥85.0％，Cr2O3≥10.0％，体积密度≥3.20g/cm3，耐压强度≥100MPa，热震稳定性(1100℃水冷)≥15次，荷软≥1700℃，耐火度≥1800℃。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种危险废物处置回转窑用高致密锆刚玉砖