新材料及其应用

一种高炉冷却壁镶嵌用砖及其生产工艺，属于高炉用耐火材料技术领域。其特征在于，原料重量份组成包括：堇青石16~20份、莫来石***~***份、粒径为1mm~2mm的红柱石7~9份、粒径为***~1mm的红柱石***~***份、粒径为74μm~***的红柱石***~***份、粒径小于***的红柱石15~19份、***~***白刚玉***~***份、***~***亚白刚玉4~6份、高温氧化铝微粉4~6份、1#苏州土4~6份、双氢磷酸铝***~***份。制备方法先控制湿坯的体密度和气孔率，进而烧制，从而得到体积密度高、显气孔率低、热膨胀率小、耐火度高、荷重软化温度高、耐压强度高的冷却壁镶嵌用砖。

冷却壁是目前高炉普遍采用的一种冷却器形式，根据其材质不同分为铸铁冷却壁、铜冷却壁、钢冷却壁和钢一铜复合冷却壁等。冷却壁的工作原理是：通过面式冷却将高炉内传递出的热量顺畅地导出，避免高温热流直接抵达炉壳，将冷却壁安装在砖衬和炉壳之间以期达到该效果。采用全冷却壁结构的现代高炉，由炉底至炉喉的炉壳均安装了冷却壁或水冷壁，构成了全冷却的炉体结构。由高炉内传出的热量通过与冷却壁的热交换，将热量经冷却水传递到环境中。

镶砖冷却壁的结构为条状间隔排列的镶砖与铸铁筋板，热面为平面，具有便于挂渣的特点。冷却壁镶嵌用砖作为耐火材料，外层经冷却壁及时的带走热量，内层则处于高温环境。冷却壁镶嵌用砖所处环境的内外温差较大。目前的耐火材料做成的冷却壁镶嵌用砖在经过内外大温差的长时间影响后，会出现开裂、掉渣的问题，影响高炉的正常工作。

与现有技术相比，本发明的一种高炉冷却壁镶嵌用砖及其生产工艺所具有的有益效果是：本发明针对高炉冷却壁的特殊环境提供一种冷却壁镶嵌用砖的配方和制备方法。通过原料组成和原料粒径的搭配，控制烧成后的砖体组成和形态，制备方法先通过控制加水量和打压的方式控制湿坯的体密度和气孔率，进而以特定的烧成制度烧制，保证物料之间充分的反应结合，提高砖的体积密度、降低显气孔率和热膨胀率的同时还提高耐火度、荷重软化温度、耐压强度。降低内外大温差的影响，防止砖体开裂、掉渣，保证更长的使用寿命。