CN103819204A

CN103819204A - 碳化硅莫来石质耐磨浇注料

Info

Publication number: CN103819204A
Application number: CN201310559798.9A
Authority: CN
Inventors: 王强; 许高
Original assignee: CHANGXING XING YING BUILDING MATERIAL Co Ltd OF NEW FIRE-RESISTANT
Current assignee: CHANGXING XING YING BUILDING MATERIAL Co Ltd OF NEW FIRE-RESISTANT
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: CN103819204B

Abstract

本发明公开了碳化硅莫来石质耐磨浇注料，包括以下组分且各组分的质量百分比为：骨料50-65%，细粉10-20%，微粉5-20%，复合添加剂3-10%，结合剂3-6%，耐热纤维钢1-2%。采用了莫来石骨料和碳化硅骨料作为骨料，使得浇注料具有更好的耐高温、抗冲刷、耐侵蚀、抗热震性能，引入了选用了二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉并调整两者的比例，大大提高了材料高温强度，耐磨性及抗侵蚀性，废物利用硅莫砖，节能减排，改善浇注料高温使用性能，通过有机、无机复合的复合添加剂的添加，改善浇注料的高温使用性能。

Description

碳化硅莫来石质耐磨浇注料

技术领域

本发明涉及碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料。

背景技术

水泥回转窑三次风管直管、弯头、窑头罩斜坡、直墙，篦冷机矮墙等部位由于温度较高，介质中粉尘量大，冲刷作用强，且粉尘中碱性成份重，易对水泥窑设备耐火材料工作衬造成化学侵蚀，碱性成份在高温下与工作衬材料中发生反应，生成低温液相，液相进一步对工作衬深层材料生成渗透侵蚀，影响工作衬材料使用性能，缩短工作衬使用寿命，导致工作衬材料损坏频繁，回转窑不得不经常停窑抢修。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，耐高温、耐磨抗冲刷、耐侵蚀、抗热震。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，包括以下组分且各组分的质量百分比为：

改进的，浇注料由骨料、细粉、微粉、复合添加剂、结合剂和耐热纤维钢组成。

改进的，一份骨料中包括以下组分且各组分的质量百分比为：

改进的，一份细粉中包括以下组分且各组分的质量百分比为：

粒度≤180目的电熔莫来石细粉 30-55%；

粒度≤320目的硅莫砖细粉 30-55%；

碳化硅细粉 15-25%。

改进的，所述硅莫砖骨料和硅莫砖细粉通过水泥回转窑上在维修更换时拆换下的废弃的硅莫砖破碎得到。

改进的，所述微粉为二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉的组合，或者，所述微粉为二氧化硅微粉、活性氧化铝微粉和改性电熔莫来石微粉的组合。

改进的，所述活性氧化铝微粉和二氧化硅微粉的质量比为2.3－2.5。

改进的，所述复合添加剂为三聚磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和防爆纤维的组合。

改进的，所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥中的一种或两种的组合。

有益效果：

采用上述技术方案后，该发明碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，

1）采用了高性能材料电熔莫来石骨料和碳化硅骨料作为骨料，使得浇注料具有更好的耐高温、抗冲刷、耐侵蚀、抗热震性能；

2）引入了二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉并调整两者的质量比至2.3-2.5，

A.两者间能充分的完成二次莫来石反应，在基质与骨料间形成莫来石网络结构，提高材料整体强度及耐磨性；

B.同时活性氧化铝微粉与原生莫来石表面玻璃相高能态氧化硅莫来石反应，在骨料与基质间形成网络状陶瓷结合，提高了浇注料强度、抗侵蚀能力及耐磨性，而残留的氧化硅以玻璃相填充基质气孔，减少了回转窑介质渗透侵蚀路径，提高材料抗侵蚀能力，同时高温下催化骨料基质间的质点交换，进一步提高浇注料整体强度；

C.二次莫来石反应伴随一定体积效应，使浇注料组织结构致密化，减少了基质微观缺陷，减少了回转窑介质和碱性成份侵蚀通道，进一步提高了浇注料抗侵蚀能力及耐磨性，经过二次莫来石化后浇注料内高能态物质已充分反应成稳定态的莫来石，浇注料抗侵蚀能力大大增强；

3）引入水泥生产企业在回转窑上在维修更换时拆换下的大量废弃的硅莫砖，废弃砖的成份以莫来石碳化硅为主要成份，响应国家节能减排号召，废弃硅莫砖废物再利用，同时节约了浇注料中莫来石骨料和碳化硅骨料的用量，节约资源，另外硅莫砖中的氧化钛、三氧化二铁和氧化硅在回转窑工作温度下产生液相促进浇注料烧结，改善浇注料高温使用性能；

4）通过有机、无机复合的复合添加剂的添加遏制了硅莫砖多孔吸水率高带来的不利影响；

5）同时选择了合理的组分配比，使得浇注料中Al₂O₃和SiC的质量百分含量≥65%、使得浇注料的体积密度≥2.55g/cm³、冷态抗折强度（110℃×24h）≥9MPa、冷态抗折强度（1100℃×3h）≥10MPa、冷态耐压强度（110℃×24h）≥80MPa、冷态耐压强度（1100℃×3h）≥90MPa、烧后线变化率（1100℃×3h）为-0.10～-0.50%、耐磨性（1100℃）≤6cm³，耐高温、耐磨抗冲刷、耐侵蚀、抗热震。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料：

实施例一：

碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料包括以下组分且各组分的质量百分比为：骨料50%、细粉20%、微粉12%、复合添加剂10%、结合剂6%、耐热纤维钢2%，作为优选的，浇注料只由骨料、细粉、微粉、复合添加剂、结合剂和耐热纤维钢组成，其中，一份骨料中包括粒度为0.1-8mm的电熔莫来石骨料50%、粒度为0.1-3mm的碳化硅骨料20%、硅莫砖骨料20%和高铝矾土骨料10%，一份细粉中包括粒度≤180目的电熔莫来石细粉30%、粒度≤320目的硅莫砖细粉55%和碳化硅细粉15%，所述微粉为二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉的组合，或者所述微粉为二氧化硅微粉、活性氧化铝微粉和改性电熔莫来石微粉的组合，所述活性氧化铝微粉和二氧化硅微粉的质量比为2.3－2.5，所述复合添加剂为三聚磷酸钠和防爆纤维的组合，或者所述复合添加剂为六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，或者所述复合添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，所述结合剂为高铝水泥，或者所述结合剂为纯铝酸钙水泥，或者所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥的组合。

所述硅莫砖骨料和硅莫砖细粉通过水泥回转窑上在维修更换时拆换下的废弃的硅莫砖破碎得到，水泥生产企业在回转窑上大量使用的硅莫砖在维修更换时拆换下大量废弃硅莫砖，这些废弃硅莫砖的成份以电熔莫来石碳化硅为主要成份，通过硅莫砖的添加也可使得浇注料中电熔莫来石和碳化硅含量的增加，最大程度的废物再利用，避免资源浪费及环境污染，响应了国家节能减排的号召。

实施例二：

碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料包括以下组分且各组分的质量百分比为：骨料65%、细粉10%、微粉18%、复合添加剂3%、结合剂3%、耐热纤维钢1%，作为优选的，浇注料只由骨料、细粉、微粉、复合添加剂、结合剂和耐热纤维钢组成，其中，一份骨料中包括粒度为0.1-8mm的电熔莫来石骨料70%、粒度为0.1-3mm的碳化硅骨料10%、硅莫砖骨料10%、高铝矾土骨料10%，一份细粉中包括粒度≤180目的电熔莫来石细粉55%、粒度≤320目的硅莫砖细粉30%和碳化硅细粉15%，所述硅莫砖骨料和硅莫砖细粉通过水泥回转窑上在维修更换时拆换下的废弃的硅莫砖破碎得到，所述微粉为二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉的组合，或者，所述微粉为二氧化硅微粉、活性氧化铝微粉和改性电熔莫来石微粉的组合，所述活性氧化铝微粉和二氧化硅微粉的质量比为2.3－2.5，所述复合添加剂为三聚磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥中的一种或两种的组合，所述结合剂为高铝水泥，或者，所述结合剂为纯铝酸钙水泥，或者，所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥的组合。

实施例三：

碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料包括以下组分且各组分的质量百分比为：骨料58%、细粉15%、微粉15%、复合添加剂6%、结合剂4%、耐热纤维钢2%，作为优选的，浇注料只由骨料、细粉、微粉、复合添加剂、结合剂和耐热纤维钢组成，其中，一份骨料中包括粒度为0.1-8mm的电熔莫来石骨料60%、粒度为0.1-3mm的碳化硅骨料15%、硅莫砖骨料15%、高铝矾土骨料10%，一份细粉中包括粒度≤180目的电熔莫来石细粉40%、粒度≤320目的硅莫砖细粉40%和碳化硅细粉20%，所述硅莫砖骨料和硅莫砖细粉通过水泥回转窑上在维修更换时拆换下的废弃的硅莫砖破碎得到，所述微粉为二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉的组合，或者，所述微粉为二氧化硅微粉、活性氧化铝微粉和改性电熔莫来石微粉的组合，所述活性氧化铝微粉和二氧化硅微粉的质量比为2.3－2.5，所述复合添加剂为三聚磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥中的一种或两种的组合，所述结合剂为高铝水泥，或者，所述结合剂为纯铝酸钙水泥，或者，所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥的组合。

实施例四：

上述的细粉可由包括粒度≤180目的电熔莫来石细粉、粒度≤320目的硅莫砖细粉、碳化硅细粉和高铝细粉的细粉替换。

一份细粉中，粒度≤180目的电熔莫来石细粉、粒度≤320目的硅莫砖细粉、碳化硅细粉和高铝细粉的质量百分比分别为：25%、50%、20%、5%，或者50%、25%、10%、15%，或者40%、35%、15%、10%。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims

1.碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：包括以下组分且各组分的质量百分比为：

2.根据权利要求1所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：浇注料由骨料、细粉、微粉、复合添加剂、结合剂和耐热纤维钢组成。

3.根据权利要求2所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：一份骨料中包括以下组分且各组分占该份骨的质量百分比为：

4.根据权利要求3所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：一份细粉中包括以下组分且各组分的质量百分比为：

粒度≤180目的电熔莫来石细粉 30-55%；

粒度≤320目的硅莫砖细粉 30-55%；

碳化硅细粉 15-25%。

5.根据权利要求3所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：一份细粉中包括以下组分且各组分的质量百分比为：

6.根据权利要求4或5所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：所述硅莫砖骨料和硅莫砖细粉通过水泥回转窑上在维修更换时拆换下的废弃的硅莫砖破碎得到。

7.根据权利要求6所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：所述微粉为二氧化硅微粉和活性氧化铝微粉的组合，或者，所述微粉为二氧化硅微粉、活性氧化铝微粉和改性电熔莫来石微粉的组合。

8.根据权利要求7所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：所述活性氧化铝微粉和二氧化硅微粉的质量比为2.3－2.5。

9.根据权利要求8所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：所述复合添加剂为三聚磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为六偏磷酸钠和防爆纤维的组合，或者，所述复合添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和防爆纤维的组合。

10.根据权利要求9所述的碳化硅电熔莫来石质耐磨浇注料，其特征在于：所述结合剂为高铝水泥和纯铝酸钙水泥中的一种或两种的组合。