專利名稱：一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于供鋁電解槽用的炭素制品燒結(jié)定型的焙燒爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種節(jié)能 型高性能的不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)和施工方法。 技術(shù)背景
炭素焙燒爐火道墻是炭素焙燒爐內(nèi)的主要爐體?；鸬缐π阅艿膬?yōu)劣，直接影響火道墻的 使用壽命。由于炭素焙燒爐在工作過(guò)程中需要反復(fù)裝、出炭素制品，爐內(nèi).溫度變化大，易造 成爐體開裂；又由于長(zhǎng)期的高溫作用，易造成爐體凹陷變形。當(dāng)前我國(guó)的炭素焙燒爐火道墻 全部采用耐火粘土磚和少量高鋁磚砌筑。
磚砌火道墻的問(wèn)題很多，最為關(guān)鍵的問(wèn)題有三個(gè)， 一是由于磚縫很多，整體性差，高溫 下砌體的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高，火道墻使用中容易開裂和變形。二是由于磚砌火道墻施工勞動(dòng) 強(qiáng)度大，效率低。三是，由于耐火磚在生產(chǎn)中要消耗大量的能源；而中國(guó)專利CN2354092Y、 CN201081549Y和CN1374495A所述的預(yù)制火道墻是先將火道墻在爐外預(yù)制成大件、小件或組 合件，然后在爐內(nèi)組合拼裝而成。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上可以較好地解決火道墻整體性的問(wèn)題，但存 在著在產(chǎn)品的主要性能上沒(méi)有解決好熱震性差、蠕變率低和施工效率仍然比較低的問(wèn)題。由 于這些產(chǎn)品都沒(méi)有能夠從根本上提高炭素焙燒爐火道墻的使用性能和壽命，因此未能在工業(yè) 上投入實(shí)際使用。
為此，本發(fā)明提供了一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法。其目的 在于克服當(dāng)前火道墻在使用性能方面存在的嚴(yán)重缺陷，從而達(dá)到提高火道墻熱震穩(wěn)定性、抗 蠕變性和整體強(qiáng)度，最大可能的減少爐體開裂和變形，提高火道墻壽命和施工效率。該種節(jié) 能型、高性能、不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻，可以在炭素焙燒爐火道墻新建、大修、 或局部維修中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從炭素焙燒爐火道墻制作時(shí)使用的原材料的材質(zhì)、粒度、配入量、生產(chǎn)方法及其 在炭素焙燒爐中的使用、施工方法等方面，提出了一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火 道墻的制作方法。
本發(fā)明的炭素焙燒爐火道墻，包括火道墻的生產(chǎn)配方、基質(zhì)相的組成、施工方法等。 其特征在于這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻可以預(yù)先制作成耐火混凝土
預(yù)制件，然后吊入爐內(nèi)組裝，完成砌筑作業(yè)。也可以直接把該高性能不定形耐火材料，采用
澆注的方法或者搗打的方法在炭素焙燒爐內(nèi)施工，完成砌筑作業(yè)。 (1)配方
(1.1)預(yù)制件(塊)和澆注料
(1. 1. 1)骨料采用硬質(zhì)粘土熟料(或焦寶石)(A1203: 40-48%);三級(jí)高鋁熟料(A1A:
48-68%);莫來(lái)石(A1203: 50-75%);或三者或兩者的混合體
(1.1.2)基質(zhì)部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級(jí)高鋁熟料；二級(jí)高鋁熟料 (A1203: 65-75%); —級(jí)高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石；熟硅石；碳化硅；石墨；碳 黑；剛玉、氧化鋁粉；瀝青粉；莫來(lái)石；硅線石；紅柱石；藍(lán)晶石。
(1.1.3)外加劑(或結(jié)合劑)采用氧化鋁微粉、樹脂、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸 鈣水泥、硅微粉、鋼纖維以及減水劑。 (1.2)搗打料
(1.2.1) 骨料部分采用硬質(zhì)粘土熟料(或焦寶石)(A1A: 40-48%);三級(jí)高鋁熟料
(A1203 : 48-68%);莫來(lái)石(A1203 : 50-75%);或三者或兩者的混合體。
(1.2.2) 基質(zhì)部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級(jí)高鋁熟料(A1203 : 48-68%); 二級(jí)高鋁熟料(A1203 : 65-75%); —級(jí)高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石、熟硅石；碳化 硅、石墨、碳黑、剛玉、氧化鋁粉、瀝青粉、莫來(lái)石、硅線石、紅柱石、藍(lán)晶石；
(1.2.3) 結(jié)合劑部分采用或添加下列的一種或幾種原料酚醛樹脂、瀝青、石墨、土
狀石墨、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸鈣水泥、硅酸及其鹽、硫酸及其鹽、磷酸及其鹽、硅 微粉、氧化鋁微粉、鋼纖維。
(2)基質(zhì)相的組成:采用上述配方后，在為火道墻所制作的預(yù)制件或不定形耐火材料的基 質(zhì)中
在低溫下(施工前、施工中或施工后未烘爐前)會(huì)形成下面的一種或幾種礦物相碳化 硅；石墨；a-氧化鋁(即阿爾法氧化鋁)；瀝青；莫來(lái)石(數(shù)量^骨料中的含量)；硅線石； 紅柱石；藍(lán)晶石；剛玉(數(shù)量》骨料中的含量)；酚醛樹脂、瀝青、石墨、硅酸鹽、硫酸鹽、 磷酸鹽、鋼纖維。
在高溫下(》1300'C或其以上試驗(yàn)溫度下或在炭素焙燒爐使用后)會(huì)形成下面的一種或 幾種礦相莫來(lái)石(數(shù)量》骨料中的含量)、碳、剛玉(數(shù)量》骨料中的含量)、硫酸鋁、磷酸 鋁、硅酸鈣、鋁酸鈣以及數(shù)量明顯大于其它產(chǎn)品的、微小的、有利于提高產(chǎn)品熱震穩(wěn)定性的 微裂紋。
用本發(fā)明的不定形耐火材料的配方和基質(zhì)相組成制作的高性能炭素焙燒爐火道墻，其產(chǎn) 品熱震穩(wěn)定性、蠕變率等性能都有較大幅度的改善。
熱震穩(wěn)定性(檢測(cè)方法按照YB/T2206. 2-1998執(zhí)行)(1000。C水冷X3hr) 》30次 蠕變率 (檢測(cè)方法按照GB/T5073-2005執(zhí)行)(1250。CX50hr ) 《0.8% (3)施工方法
(3.1) 在供戶車間內(nèi)用澆注或搗打的方法將本發(fā)明的高性能不定形耐火材料生產(chǎn)成用于 火道墻組裝用的預(yù)制件(塊)后，送到用戶炭素焙燒爐內(nèi)組裝；
(3.2) 直接將該高性能不定形耐火材料(澆注料或搗打料)送往用戶，在用戶炭素焙燒 爐內(nèi)安裝上模具，進(jìn)行澆注或搗打。
(3.3) 施工完畢后，澆注料砌體應(yīng)該養(yǎng)生，按照升溫曲線烘爐后使用。
(3.4) 施工完畢后，搗打料砌體可實(shí)現(xiàn)不需經(jīng)過(guò)養(yǎng)生階段，直接快速烘爐后使用。
(3.5) 該種節(jié)能型高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻，可以在炭素焙燒爐火道墻 新建、大修、或局部維修中使用。
具體實(shí)施辦法
和用戶協(xié)商，在已經(jīng)取得的在一座54室炭素焙燒爐的三個(gè)室里使用已獲成功的經(jīng)驗(yàn)的基 礎(chǔ)上，繼續(xù)擴(kuò)大在整個(gè)爐子內(nèi)的使用，取得成功后在全國(guó)推廣。
權(quán)利要求
1、一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法，其特征是這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻被預(yù)先制作成耐火混凝土預(yù)制件，然后吊入爐內(nèi)組裝，完成砌筑作業(yè)，或采用澆注或者搗打的方法，直接用該高性能不定形耐火材料在炭素焙燒爐內(nèi)施工，完成砌筑作業(yè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法， 其特征是所述生產(chǎn)方法的原料配方為(1.1) 預(yù)制件(塊)和澆注料(1. 1. 1)骨料采用硬質(zhì)粘土熟料(或焦寶石)(A1A: 40-48%);三級(jí)高鋁熟料(A1A: 48-68%);莫來(lái)石(A1203 : 50-75%);或三者或兩者的混合體；(1.1.2) 基質(zhì)部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級(jí)高鋁熟料；二級(jí)高鋁熟料 (A1203: 65-75%); —級(jí)高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石；熟硅石；碳化硅；石墨；碳黑；剛玉、氧化鋁粉；瀝青粉；莫來(lái)石；硅線石；紅柱石；藍(lán)晶石；(1.1.3) 外加劑(或結(jié)合劑)采用氧化鋁微粉、樹脂、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸 鈣水泥、硅微粉、鋼纖維以及減水劑；(1.2) 搗打料(1.2.1) 骨料部分采用硬質(zhì)粘土熟料(或焦寶石)(A1203 : 40-48%);三級(jí)高鋁熟料 (A1203 : 48-68%);莫來(lái)石(A1203 : 50-75%);或三者或兩者的混合體；(1.2.2) 基質(zhì)部分采用或添加下列的一種或幾種原料三級(jí)高鋁熟料(A1203 : 48-68%); 二級(jí)高鋁熟料(A1203 : 65-75%); —級(jí)高鋁熟料(A1203 : 75-92%);生硅石、熟硅石；碳化 硅、石墨、碳黑、剛玉、氧化鋁粉、瀝青粉、莫來(lái)石、硅線石、紅柱石、藍(lán)晶石；(1.2.3) 結(jié)合劑部分采用或添加下列的一種或幾種原料酚醛樹脂、瀝青、石墨、土狀石墨、氧化鋁水泥、高鋁水泥、鋁酸鈣水泥、硅酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硅微粉、氧化鋁 微粉、鋼纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法，其特征是所述生產(chǎn)方法的產(chǎn)品基質(zhì)相的組成為在低溫下形成下面的一種或幾種礦相碳化硅；石墨；a-氧化鋁(g卩阿爾法氧化鋁)； 瀝青；莫來(lái)石(數(shù)量》骨料中的含量)；硅線石；紅柱石；藍(lán)晶石；剛玉(數(shù)量》骨料中的含 量)；酚醛樹脂、瀝青、石墨、硅酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、鋼纖維；在高溫下形成下面的一種或幾種礦相莫來(lái)石(數(shù)量》骨料中的含量)、碳、剛玉(數(shù)量 》骨料中的含量)、硫酸鋁、磷酸鋁、硅酸鈣、鋁酸鈣、鋼纖維以及數(shù)量明顯大于其它產(chǎn)品 的、微小的、有利于提高產(chǎn)品熱震穩(wěn)定性的微裂紋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法， 其特征是所述生產(chǎn)方法的施工方法是在供戶車間內(nèi)，用澆注或搗打的方法，將所述高性 能不定形耐火材料生產(chǎn)成用于火道墻組裝用的預(yù)制件(塊)后，送到用戶炭素焙燒爐內(nèi)組裝。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法， 其特征是所述生產(chǎn)方法的施工方法是直接將該高性能不定形耐火材料(澆注料或搗打料) 送往用戶，在用戶炭素焙燒爐內(nèi)安裝上模具，進(jìn)行澆注或搗打。
全文摘要
一種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻的生產(chǎn)方法，其特征是這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻被預(yù)先制作成耐火混凝土預(yù)制件，然后吊入爐內(nèi)組裝，完成砌筑作業(yè)，或采用澆注或者搗打的方法，直接用該高性能不定形耐火材料在炭素焙燒爐內(nèi)施工，完成砌筑作業(yè)。其生產(chǎn)方法包括原料配方、產(chǎn)品基質(zhì)相組成和具體施工方法。這種高性能不定形耐火材料炭素焙燒爐火道墻，在炭素焙燒爐火道墻新建、大修、或局部維修中使用。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101392990SQ20081016900
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月5日
發(fā)明者梁德安 申請(qǐng)人:梁德安