CN101885617A - 一种采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料及其方法 - Google Patents

Abstract

一种采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料及其方法，属于耐火浇注料技术领域。本发明利用矾土基均质料化学成分、结构均一、性能稳定、主晶相为莫来石，线性变化小，微观上晶体相互穿插形成具有优良的高温强度，同时又具有一定柔韧性等特点，来改善目前高铝矾土质浇注料中温强度低、耐磨耐碱侵蚀性差的缺点，有效的解决了目前高铝质和刚玉质浇注料中温强度低，耐磨耐碱、氯、硫侵蚀性能差的问题。制备一种中温性能优异的耐磨抗侵蚀浇注料。优点在于，施工加水量波动小、使用性能稳定，减少了局部损蚀的几率，延长使用寿命；广泛的应用于干法水泥窑窑门罩、篦冷机、三次风管、分解炉以及其他陶瓷、石化等热工窑炉的相关部位。

Description

一种采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料及其方法

技术领域

本发明属于耐火浇注料技术领域，特别是提供了一种采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料及其方法，制备出干法水泥窑用耐磨抗侵蚀耐火浇注料。

背景技术

从上世纪九十年代后期至今，中国的新型干法水泥生产发展迅猛，尤其是大型新型干法水泥窑，如日产5000吨、日产10000吨的新型干法水泥生产技术装备已达到国际先进水平，我国已成为世界水泥制造中心，目前国内现有的日产超过2500吨的大型干法水泥窑生产线已经超出400条。

生产技术水平的提高给干法水泥生产线带来一些的影响。如三次风管弯头、风阀部位受到携带大量水泥熟料粉尘的高速高温气流的冲刷，篦冷机喉部、矮墙受到大量熟料的长期研磨，这些部位的耐火浇注料常常磨损严重，其寿命降低。同时，由于燃料的多样化造成了碱、氯、硫等成分明显增加，它们在窑中循环富集，对窑***各部位的耐火材料的侵蚀也明显加剧。三次风管、篦冷机喉部、窑门罩、矮墙等部位被碱、氯、硫等成分侵蚀后，形成碱裂，被烟气冲刷后很容易发生剥落现象，其耐磨性能急剧下降，需要经常修补或更换，影响水泥窑的正常生产，降低水泥窑的运转率。

传统的高铝矾土质浇注料和刚玉质浇注料由于其材质自身的缺陷不能很好的适应当今水泥窑的使用要求。公开号为CN1326804C的中国发明专利中提供了一种结合国内铝矾土矿的开采特征，综合利用中低品位矾土和煤矸石为主要原料生产矾土基莫来石均质料的制备方法，制备出了具有均匀的组成、结构和性能的优质耐火原料，这种优质合成原料具有耐火度高、抗热震性好、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好、高温力学性能优越等性质，是理想的高级耐火原料，已逐渐被业界追捧，成为未来耐火材料的发展方向。

因此，本发明正是利用矾土基均质料优越的性能特点，结合目前水泥窑生产线对耐火材料的新要求，研制一种中温强度高、耐磨性好、能抵抗碱、氯、硫侵蚀的耐火浇注料。

发明内容

本发明目的在于一种采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料及其方法，利用矾土基均质料化学成分、结构均一、性能稳定、主晶相为莫来石，线性变化小，微观上晶体相互穿插形成具有优良的高温强度，同时又具有一定柔韧性等特点，来改善目前高铝矾土质浇注料中温强度低、耐磨耐碱侵蚀性差的缺点，有效的解决了目前高铝质和刚玉质浇注料中温强度低，耐磨耐碱、氯、硫侵蚀性能差的问题。制备一种中温性能优异的耐磨抗侵蚀浇注料。

本发明组成、结构均匀，施工加水量波动小、使用性能稳定，减少了局部损蚀的几率，延长使用寿命的同时增强了维护维修时间的可计划性。本发明所制备的高耐磨抗侵蚀浇注料可广泛的应用于干法水泥窑窑门罩、篦冷机、三次风管、分解炉以及其他陶瓷、石化等热工窑炉的相关部位。

本发明所提供的采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料由矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、外加剂组成，各原料的质量百分比如下：

矾土基均质料的骨料和粉料    60～80％

氧化铝粉                    3～25％

硅微粉                      2～6

纯铝酸钙水泥                1～7％

外加剂                      0.1～0.45％

本发明中浇注料中骨料与粉料的质量比为(52～74％)～(48～26％)。矾土基均质料的化学成分要求Al₂O₃≥50％，Fe₂O₃≤2.5％。所用矾土基均质料骨料及粉料Al₂O₃含量波动≤2％。氧化铝粉的化学成分要求Al₂O₃≥95％，平均粒径≤180目。纯铝酸钙水泥指的是Al₂O₃含量为58％～72％的铝酸钙水泥。外加剂为以下的一种或几种：柠檬酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、硼酸、氢氧化锂、高分子有机外加剂。

本发明的制备方法如为：将矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、外加剂充分混合均匀后，加入4～7％水进一步充分均匀混合，即得采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料。

本发明的矾土基均质料质高耐磨抗侵蚀浇注料与高铝矾土质浇注料和刚玉质浇注料相比具有的优点是：

1.本发明中主材质矾土基均质料以莫来石为主晶相，热态强度高，颗粒与基质结合紧密，在高温下具有较矾土质浇注料更优越的耐烟气冲刷和固体磨损能力；

2.本发明中主材质矾土基均质料开口气孔低，施工加水量低，成型后致密度高，抗碱、氯、硫侵蚀性能好。

3.本发明中原料成分、结构均匀，加水量波动小，使用性能稳定，使用后局部损蚀的几率小，能延长设备的正常使用寿命；同时，使设备运转周期趋于固定，增强了维护维修时间的可计划性。

具体实施方式

下面举例说明本发明的实施及特点，但本发明不局限于下述实施例的限制。

实施例1

采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料按下比例配制：

70矾土基均质料 粒径在3-5毫米    16％

(Al₂O₃含量为70％)

70矾土基均质料 粒径在1-3毫米    38％

70矾土基均质料 粒径在0-1毫米    27％

氧化铝粉        8％

硅微粉          6％

纯铝酸钙水泥    5％

外加剂          0.3％

实施例2

采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料按下比例配制：

80矾土基均质料 粒径在3-5毫米   20％

(Al₂O₃含量为80％)

80矾土基均质料 粒径在1-3毫米   30％

80矾土基均质料 粒径在0-1毫米   18％

氧化铝粉                       21％

硅微粉                         5％

纯铝酸钙水泥                   6％

外加剂                         0.235％

实施例3

采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料按下比例配制：

88矾土基均质料 粒径在5-8毫米   12％

(Al₂O₃含量为88％)

88矾土基均质料 粒径在3-5毫米   12％

88矾土基均质料 粒径在1-3毫米   16％

88矾土基均质料 粒径在0-1毫米   36％

氧化铝粉                       15％

硅微粉                         4％

纯铝酸钙水泥                   5％

外加剂                         0.43％

本发明采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料实例中的性能见下表：

Claims (7)

1.一种采用矾土基均质料制备的耐磨抗侵蚀浇注料，其特征在于：由矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、外加剂组成，各原料的质量百分比如下：

矾土基均质料的骨料和粉料   60～80％

氧化铝粉                   3～25％

硅微粉                     2～6

纯铝酸钙水泥               1～7％

外加剂                     0.1～0.45％。

2.根据权利要求1所述的浇注料，其特征在于，浇注料中骨料与粉料的质量比为52～74％～48～26％。矾土基均质料的化学成分要求Al₂O₃≥50％，Fe₂O₃≤2.5％。

3.根据权利要求1所述的浇注料，其特征在于，所用矾土基均质料骨料及粉料Al₂O₃含量波动≤2％。

4.根据权利要求1所述的浇注料，其特征在于，所述的氧化铝粉的化学成分要求Al₂O₃≥95％，平均粒径≤180目。

5.根据权利要求1所述的浇注料，其特征在于，所述的纯铝酸钙水泥指的是Al₂O₃含量为58％～72％的铝酸钙水泥。

6.根据权利要求1所述的浇注料，其特征在于，所述的外加剂为柠檬酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、硼酸、氢氧化锂或高分子有机外加剂中一种或几种。

7.一种制备权利要求1所述的浇注料的方法，其特征在于，将矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、外加剂混合均匀后，加入4～7％水再均匀混合，得倒耐磨抗侵蚀浇注料；各原料的质量百分比如下：

矾土基均质料的骨料和粉料    60～80％

氧化铝粉                    3～25％

硅微粉                      2～6

纯铝酸钙水泥                1～7％

外加剂                      0.1～0.45％。