鐵水罐永久層復合襯磚及其制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種鐵水罐永久層復合襯磚，由重質粘土層和輕質粘土層復合而成；所述重質粘土層的質量百分比組成為：粘土熟料35～70%，礬土熟料25～60%，軟質粘土2～6%；所述輕質粘土層的質量百分比組成為：粘土熟料40～75%，粘土輕質熟料8～40%，膨脹珍珠巖5～10%，軟質粘土2～6%，漂珠2～5%。本發明還提供了鐵水罐永久層復合襯磚的制作方法，步驟為：按照重質粘土層的組成準備原料并將原料混合；按照輕質粘土層的組成準備原料并將原料混合；然后先成型重質粘土層，將重質粘土層翻轉使成型面朝下，再在重質粘土層上成型輕質粘土層。本發明提供的鐵水罐永久層復合襯磚，導熱率低、強度較高、安全性能高。
【專利說明】鐵水罐永久層復合襯磚及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵水罐構造【技術領域】，特別涉及一種鐵水罐永久層復合襯磚及其制作方法。
【背景技術】
[0002]鐵水罐由罐底、罐壁構成，罐底由上至下依次為罐底工作層、罐底永久層,罐壁由內至外依次為罐壁工作層、罐壁永久層。目前鐵水罐的罐壁永久層主要有以下兩種結構:1)內壁永久層由外至內依次采用硅酸鋁纖維、粘土磚(雙層)構成；2)鐵水罐永久層直接采用輕質澆注料澆筑而成。
[0003]鐵水罐的周轉次數較高，一般為800~1000次，這兩種構成方式的永久層存在以下問題:1)硅酸鋁纖維使用時間長后容易粉化，造成永久層襯磚產生位移，產生安全隱患；2)粘土磚與輕質磚或者輕質澆注料相比，導熱率高，在使用過程中造成鐵水溫降較大同時造成鐵水罐外殼溫度過高，導致熱損耗較大，浪費能源；3)使用輕質澆注料作永久層時，保溫性能較好但強度偏低，在鐵水罐長期周轉過程中易產生剝落，使永久襯與工作襯之間縫隙加大，增加了安全隱患。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種導熱率低、強度較高、安全性更高的鐵水罐永久層復合襯磚及其制作方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:由重質粘土層和輕質粘土層復合而成；
[0006]以質量百分比計，所述重 質粘土層的組成為:粘土熟料35~70%，礬土熟料25~60%，軟質粘土 2~6% ；
[0007]以質量百分比計，所述輕質粘土層的組成為:粘土熟料40~75%，粘土輕質熟料8~40%，膨脹珍珠巖5~10%，軟質粘土 2~6%，漂珠2~5%。
[0008]優選地，以質量百分比計，所述重質粘土層的組成為:粘土熟料65%，礬土熟料30%，軟質粘土 6%。
[0009]進一步地，所述粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，控制所述粘土熟料的粒度< 8mm，以保證所述重質粘土層的強度；所述礬土熟料中Al2O3的質量百分含量> 70%，所述帆土熟料的粒度< 1_，以保證所述重質粘土層的高溫性能；所述軟質粘土中Al2O3的質量百分含量> 30%，所述軟質粘土的粒度< 0.088mm,以保證所述重質粘土層的燒結強度。
[0010]進一步地,所述粘土熟料中，粒度為0.088~Imm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%，粒度為I~3mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的25~35%，粒度為3~5mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%。
[0011]進一步地，所述帆土熟料中，粒度為0.088~1_的帆土熟料為所述帆土熟料總質量的20~50%。[0012]優選地，以質量百分比計，所述輕質粘土層的組成為:粘土熟料70%，粘土輕質熟料15%，膨脹珍珠巖8%，軟質粘土 5%，漂珠2%。
[0013]進一步地，所述粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，所述粘土熟料的粒度≤8mm,以保證所述輕質粘土層的強度；所述粘土輕質熟料中Al2O3的質量百分含量≥40%,所述粘土輕質熟料的粒度≤ 1mm，以保證所述輕質粘土層的隔熱性能；所述膨脹珍珠巖中SiO2的質量百分含量≥72%，所述膨脹珍珠巖的粒度為0.088~1mm，以保證所述輕質粘土層的隔熱性能；所述軟質粘土中Al2O3的質量百分含量≥30%，所述軟質粘土的粒度≤0.088mm%,以保證所述輕質粘土層的燒結強度；所述漂珠中SiO2的質量百分含量≥56%，所述漂珠的粒度為0.088~0.1mm,以保證所述輕質粘土層的隔熱性能。
[0014]進一步地,所述粘土熟料中，粒度為0.088~1_的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%，粒度為1~3mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的25~35%，粒度為3~5mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%。
[0015]進一步地,所述粘土輕質熟料中，粒度為0.088~1mm的粘土輕質熟料為所述粘土輕質熟料總質量的20~50%。
[0016]一種鐵水罐永久層復合襯磚的制作方法，包括如下步驟:
[0017]按照所述重質粘土層的質量百分比組成準備原料，并將所述原料混合；
[0018]按照所述輕質粘土層的質量百分比組成準備原料，并將所述原料混合；
[0019]用傳統磚制品的生產方法，先成型重質粘土層，再將所述重質粘土層翻轉180°，使成型面朝下，在重質粘土層上成型輕質粘土層。
[0020]本發明提供的鐵水罐永久層復合襯磚，導熱率低、隔熱性能好、能夠降低鐵水罐的散熱損失；并且強度高、整體性能好，可提高鐵水罐永久層的使用壽命，減少因永久層襯磚移位、剝落導致其與工作襯縫隙增加產生的安全隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發明實施例提供的鐵水罐永久層復合襯磚的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]參見圖1，本發明實施例提供的一種鐵水罐永久層復合襯磚，由重質粘土層I和輕質粘土層2復合而成；
[0023]以質量百分比計，重質粘土層I的組成為:粘土熟料35~70%，礬土熟料25~60%，軟質粘土 2~6%。其中，重質粘土層I最佳的質量百分比組成為:粘土熟料65%，礬土熟料30%，軟質粘土 6%。
[0024]其中，為了保證重質粘土層的強度，控制粘土熟料中Al2O3的質量百分含量≥43%，控制粘土熟料的粒度< 8_ ;為了保證重質粘土層的高溫性能,控制帆土熟料中Al2O3的質量百分含量≥70%，控制礬土熟料的粒度≤ 1mm;為了保證重質粘土層的燒結強度，控制軟質粘土中Al2O3的質量百分含量> 30%，控制軟質粘土的粒度≤ 0.088mm。
[0025]為了提高重質粘土層的致密度，以保證重質粘土層的強度，在粘土熟料中，粒度為0.088~1mm的粘土熟料控制為粘土熟料總質量的15~25%，粒度為1~3mm的粘土熟料控制為粘土熟料總質量的25~35%，粒度為3~5mm的粘土熟料控制為粘土熟料總質量的15~25%。礬土熟料中，粒度為0.088~1mm的礬土熟料控制為礬土熟料總質量的20~50%。
[0026]以質量百分比計，輕質粘土層2的組成為:粘土熟料40~75%，粘土輕質熟料8~40%，膨脹珍珠巖5~10%，軟質粘土 2~6%，漂珠2~5%。其中，輕質粘土層2的最佳質量百分比組成為:粘土熟料70%，粘土輕質熟料15%，膨脹珍珠巖8%，軟質粘土 5%，漂珠2%。
[0027]其中，為了保證輕質粘土層的強度，控制粘土熟料中Al2O3的質量百分含量>43%，控制粘土熟料的粒度< 8mm ;為了保證輕質粘土層的隔熱性能,控制粘土輕質熟料中Al2O3的質量百分含量> 40%，控制粘土輕質熟料的粒度< 1mm ;為了保證輕質粘土層的隔熱性能和燒結性能，控制膨脹珍珠巖中SiO2的質量百分含量> 72%，控制膨脹珍珠巖的粒度為0.088~Imm ;為了保證輕質粘土層的燒結強度，控制軟質粘土中Al2O3的質量百分含量^ 30%,控制軟質粘土的粒度< 0.088mm% ;為了保證輕質粘土層的隔熱性能,控制漂珠中SiO2的質量百分含量≥56%，控制漂珠的粒度為0.088~0.1mm。
[0028]為了提高輕質粘土層的致密度，以保證輕質粘土層的強度，在粘土熟料中，粒度為
0.088~1mm的粘土熟料控制為粘土熟料總質量的15~25%，粒度為1~3mm的粘土熟料控制為粘土熟料總質量的25~35%，粒度為3~5mm的粘土熟料控制為粘土熟料總質量的15~25%。在粘土輕質熟料中，粒度為0.088~Imm的粘土輕質熟料控制為粘土輕質熟料總質量的20~50%。
[0029]本發明實施例提供的鐵水罐永久層復合襯磚的制作方法，包括如下步驟:
[0030]按照重質粘土層的質量百分比組成準備原料，并將原料充分混合；
[0031]按照輕質粘土層的質量百分比組成準備原料，并將原料混合；
[0032]然后用傳統磚制品的生產方法，先成型重質粘土層，再將所述重質粘土層翻轉180°，使成型面朝下，最后在重質粘土層上成型輕質粘土層，即可得到鐵水罐永久層復合襯磚。
[0033]下面通過實施例對本發明提供的鐵水罐永久層復合襯磚及其制作方法做具體說明。
[0034]實施例1:
[0035]先將質量百分比分別為65%的粘土熟料，30%的礬土熟料和5%的軟質粘土充分混合，作為制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料。其中，粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度< 8mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的25%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的25%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的15% ;礬土熟料中Al2O3的質量百分含量> 70%，礬土熟料的粒度(1mm,并且，粒度為0.088~Imm的礬土熟料占礬土熟料總質量的20% ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量> 30%，軟質粘土的粒度< 0.088mm。
[0036]再將質量百分比分別為70%的粘土熟料，15%的粘土輕質熟料，8%的膨脹珍珠巖，5%的軟質粘土和2%的漂珠充分混合,作為制作鐵水罐永久層復合襯磚的輕質粘土層的原料。其中，粘土熟料的Al2O3質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度≤8mm，并且，粒度為
0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的15%，粒度為1~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的35%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的15% ;粘土輕質熟料的Al2O3質量百分含量> 40%，粘土輕質熟料的粒度< 1mm，并且，粒度為0.088~1mm的粘土輕質熟料占粘土輕質熟料總質量的20% ;膨脹珍珠巖的SiO2質量百分含量> 72%，膨脹珍珠巖的粒度為0.088~Imm ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量≤30%，軟質粘土的粒度≤0.088mm ;漂珠的SiO2質量百分含量≤56%，漂珠的粒度為0.088~0.1mm。
[0037]最后，用傳統磚制品的生產方法，先用制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料成型重質粘土層，再將重質粘土層翻轉180°，使重質粘土層的成型面朝下，在重質粘土層上加入制作鐵水罐永久層復合襯磚輕質粘土層的原料再次成型得到質粘土層，即可得到鐵水罐永久層復合襯磚。本發明實施例制作的鐵水罐永久層復合襯磚能夠使用1400爐。
[0038]實施例2:
[0039]先將質量百分比分別為70%的粘土熟料，25%的礬土熟料和5%的軟質粘土充分混合，作為制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料。其中，粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度< 8mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的15%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的35%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的15% ;礬土熟料中Al2O3的質量百分含量> 70%，礬土熟料的粒度(Imm,并且，粒度為0.088~Imm的礬土熟料占礬土熟料總質量的50% ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量> 30%，軟質粘土的粒度< 0.088mm。
[0040]再將質量百分比分別為75%的粘土熟料，8%的粘土輕質熟料，10%的膨脹珍珠巖，2%的軟質粘土和5%的漂珠充分混合,作為制作鐵水罐永久層復合襯磚的輕質粘土層的原料。其中，粘土熟料的Al2O3質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度≤8mm，并且，粒度為
0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的25%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的25%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的15% ;粘土輕質熟料的Al2O3質量百分含量> 40%，粘土輕質 熟料的粒度< 1mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土輕質熟料占粘土輕質熟料總質量的50% ;膨脹珍珠巖的SiO2質量百分含量> 72%，膨脹珍珠巖的粒度為0.088~Imm ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量≤30%，軟質粘土的粒度≤0.088mm ;漂珠的SiO2質量百分含量≤56%，漂珠的粒度為0.088~0.1mm。
[0041]最后，用傳統磚制品的生產方法，先用制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料成型重質粘土層，再將重質粘土層翻轉180°，使重質粘土層的成型面朝下，在重質粘土層上加入制作鐵水罐永久層復合襯磚輕質粘土層的原料再次成型得到質粘土層，即可得到鐵水罐永久層復合襯磚。本發明實施例制作的鐵水罐永久層復合襯磚能夠使用1200爐。
[0042]實施例3:
[0043]先將質量百分比分別為38%的粘土熟料，60%的礬土熟料和2%的軟質粘土充分混合，作為制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料。其中，粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度< 8mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的20%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的30%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的20% ;礬土熟料中Al2O3的質量百分含量> 70%，礬土熟料的粒度(Imm,并且，粒度為0.088~Imm的礬土熟料占礬土熟料總質量的40% ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量> 30%，軟質粘土的粒度< 0.088mm。
[0044]再將質量百分比分別為40%的粘土熟料，40%的粘土輕質熟料，10%的膨脹珍珠巖，6%的軟質粘土和4%的漂珠充分混合,作為制作鐵水罐永久層復合襯磚的輕質粘土層的原料。其中，粘土熟料的Al2O3質量 百分含量> 43%，粘土熟料的粒度≤8mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的20%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的30%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的20% ;粘土輕質熟料的Al2O3質量百分含量> 40%，粘土輕質熟料的粒度< 1mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土輕質熟料占粘土輕質熟料總質量的30% ;膨脹珍珠巖的SiO2質量百分含量> 72%，膨脹珍珠巖的粒度為0.088~Imm ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量≥30%，軟質粘土的粒度≤0.088mm ;漂珠的SiO2質量百分含量≥56%，漂珠的粒度為0.088~0.1mm。
[0045]最后，用傳統磚制品的生產方法，先用制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料成型重質粘土層，再將重質粘土層翻轉180°，使重質粘土層的成型面朝下，在重質粘土層上加入制作鐵水罐永久層復合襯磚輕質粘土層的原料再次成型得到質粘土層，即可得到鐵水罐永久層復合襯磚。本發明實施例制作的鐵水罐永久層復合襯磚能夠使用1300爐。
[0046]實施例4:
[0047]先將質量百分比分別為35%的粘土熟料，60%的礬土熟料和5%的軟質粘土充分混合，作為制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料。其中，粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度≤8mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的23%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的32%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的18% ;礬土熟料中Al2O3的質量百分含量> 70%，礬土熟料的粒度(Imm,并且，粒度為0.088~Imm的礬土熟料占礬土熟料總質量的35% ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量> 30%，軟質粘土的粒度< 0.088mm。
[0048]再將質量百分比分別為60%的粘土熟料，27%的粘土輕質熟料，8%的膨脹珍珠巖，3%的軟質粘土和2%的漂珠充分混合，作為制作鐵水罐永久層復合襯磚的輕質粘土層的原料。其中，粘土熟料的Al2O3質量百分含量> 43%，粘土熟料的粒度≤8mm，并且，粒度為
0.088~Imm的粘土熟料占粘土熟料總質量的18%，粒度為I~3mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的33%，粒度為3~5mm的粘土熟料占粘土熟料總質量的19% ;粘土輕質熟料的Al2O3質量百分含量> 40%，粘土輕質熟料的粒度< 1mm，并且，粒度為0.088~Imm的粘土輕質熟料占粘土輕質熟料總質量的45% ;膨脹珍珠巖的SiO2質量百分含量> 72%，膨脹珍珠巖的粒度為0.088~Imm ;軟質粘土的Al2O3質量百分含量≥30%，軟質粘土的粒度≤0.088mm ;漂珠的SiO2質量百分含量≥56%，漂珠的粒度為0.088~0.1mm。
[0049]最后，用傳統磚制品的生產方法，先用制作鐵水罐永久層復合襯磚重質粘土層的原料成型重質粘土層，再將重質粘土層翻轉180°，使重質粘土層的成型面朝下，在重質粘土層上加入制作鐵水罐永久層復合襯磚輕質粘土層的原料再次成型得到質粘土層，即可得到鐵水罐永久層復合襯磚。本發明實施例制作的鐵水罐永久層復合襯磚能夠使用1150爐。
[0050]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:由重質粘土層和輕質粘土層復合而成； 以質量百分比計，所述重質粘土層的組成為:粘土熟料35~70%，礬土熟料25~60%，軟質粘土 2~6% ； 以質量百分比計，所述輕質粘土層的組成為:粘土熟料40~75%，粘土輕質熟料8~40%，膨脹珍珠巖5~10%，軟質粘土 2~6%，漂珠2~5%。
2.根據權利要求1所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:以質量百分比計，所述重質粘土層的組成為粘土熟料65%，礬土熟料30%，軟質粘土 6%。
3.根據權利要求2所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:所述粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，所述粘土熟料的粒度< 8mm ;所述礬土熟料中Al2O3的質量百分含量e 70%，所述礬土熟料的粒度e Imm ;所述軟質粘土中Al2O3的質量百分含量e 30%，所述軟質粘土的粒度< 0.088mm。
4.根據權利要求3所述的鐵`水罐永久層復合襯磚，其特征在于:所述粘土熟料中,粒度為0.088~Imm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%，粒度為I~3mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的25~35%，粒度為3~5mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%。
5.根據權利要求3所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:所述礬土熟料中，粒度為0.088~Imm的礬土熟料為所述礬土熟料總質量的20~50%。
6.根據權利要求1所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:以質量百分比計，所述輕質粘土層的組成為:粘土熟料70%，粘土輕質熟料15%，膨脹珍珠巖8%，軟質粘土 5%，漂珠2%。
7.根據權利要求6所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:所述粘土熟料中Al2O3的質量百分含量> 43%，所述粘土熟料的粒度< 8mm ;所述粘土輕質熟料中Al2O3的質量百分含量> 40%，所述粘土輕質熟料的粒度< Imm ;所述膨脹珍珠巖中SiO2的質量百分含量^ 72%，所述膨脹珍珠巖的粒度為0.088~Imm ;所述軟質粘土中Al2O3的質量百分含量^ 30%，所述軟質粘土的粒度< 0.088mm% ;所述漂珠中SiO2的質量百分含量> 56%，所述漂珠的粒度為0.088~0.1mm。
8.根據權利要求7所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:所述粘土熟料中,粒度為0.088~Imm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%，粒度為I~3mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的25~35%，粒度為3~5mm的粘土熟料為所述粘土熟料總質量的15~25%。
9.根據權利要求7所述的鐵水罐永久層復合襯磚，其特征在于:所述粘土輕質熟料中，粒度為0.088~Imm的粘土輕質熟料為所述粘土輕質熟料總質量的20~50%。
10.權利要求1-9任一項所述鐵水罐永久層復合襯磚的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 按照所述重質粘土層的質量百分比組成準備原料，并將所述原料混合； 按照所述輕質粘土層的質量百分比組成準備原料，并將所述原料混合； 先成型重質粘土層，再將所述重質粘土層翻轉180°，使成型面朝下，在重質粘土層上成型輕質粘土層。
【文檔編號】C04B35/66GK103553660SQ201310491411
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】田先明, 姚亞雙, 雷中興, 龔仕順 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司