CN107244929A - 一种抗结皮浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗结皮浇注料，属于耐火材料领域，本发明按照下列质量百分比进行配置：粒度为1~3mm的碳化硅40~55%，粒度为1~5mm的莫来石5~10%，粒度为0~2.5μm煅烧α氧化铝1~5%，粒度为0~0.15μm硅微粉1~5%，粒度为1~4mm的白刚玉粉5~10%，铝酸钙水泥5~10%，粒度为0.01~0.1mm的粉煤灰陶粒3~8%，粒度为0.5~1.5mm的硫酸铝粉5~10%，防爆纤维0.1~0.5%，复合减水剂0.2~0.3%。本发明可以大幅地降低结皮的生成次数，同时方便对结皮进行清理，具有耐磨、耐碱、抗震的优良特性。

Description

一种抗结皮浇注料及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体涉及一种抗结皮浇注料及其制备方法。

背景技术

水泥是最大宗的工业产品之一，水泥工业是我国国民经济的支柱产业。随着我国经济的发展，水泥产业的规模不断扩大，特别进入 21 世纪，随着新型干法水泥生产工艺和技术的成熟，我国大规格回转窑的新型干法水泥生产线数量得到了迅猛发展，这得益于新型干法水泥回转窑直径∮4.5~6m，窑长 70~84m，具有窑温高、窑速快、产量大，经济效益好的优势，但也带来了窑内衬受碱侵蚀加重、结构更复杂等问题。

水泥工业是典型的高能耗、高排放行业。水泥生产的主要工艺过程是首先由各种原料经破碎、粉磨后制成生料，然后再把生料送到高温窑炉中进行煅烧、形成熟料，最后将熟料与少量石膏磨细制成水泥。

在生产过程中，水泥窑的内壁上会出现结皮，特别是在预热器的下斜坡、上升烟道以及锥体处，结皮通常是碱、氯等有害成分在预热器***中循环富集产生的，害成分的最低共熔点往往很低，有的还不超过700℃，因此随着有害成分含量的增加，会使体系或体系的局部最低共熔温度下降，在预热器***内出现液相。液相凝聚时，会以熔融态形式沉降下来，并与入窑物料和窑内粉尘一起构成黏聚性物质，而预热器***的温度不高，这些黏聚性物质很容易凝固，转化为固相，尤其是***温度不稳定时，相变发生的更加频繁。这些凝固体一部分随入窑物料再次入窑，受挥发性及固体颗粒大小的影响，有害成分一部分重新挥发继续参加凝聚循环，另有一部分没有来得及挥发被熟料带出窑外。另外一部分黏聚性物质接触并凝结在预热器及下料管壁上，即形成结皮。

目前，窑口所用的耐火材料主要为高碳化硅或者复合镁铝尖晶石浇注料，例如专利号CN100467426C所提供的碳化硅抗结皮浇注料、CN104671805B所提供的抗结皮浇注料，解决了浇注料易磨损的问题，在一定程度上减轻了结皮的问题，但是，碳化硅质的浇注料在高温下，表面的釉层容易与CaO反应，失去抗结皮能力，而镁铝尖晶石质浇注料容易剥落，若采用粘结剂进行抗剥落，则会使得浇注料的热抗震性与耐侵蚀性降低，且容易吸附杂质。

发明内容

在上述背景的基础下，本发明旨在提供一种抗结皮浇注料及其生产工艺，利用合理的粒度组成、气孔率，以及利用不同原料之间的热膨胀系数的差异，以此来提高该耐火浇注料的热震性能、抗侵蚀性能以及耐磨性能，利用各原料之间的反应产生SiO2釉层，同时保证SiO2釉层不被CaO侵蚀。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种抗结皮浇注料，所述抗结皮浇注料的原料按照下列质量百分比进行配置：

粒度为1~3mm的碳化硅 40~55%

粒度为1~5mm的莫来石 5~10%

粒度为0~2.5μm煅烧α氧化铝 1~5%

粒度为0~0.15μm硅微粉 1~5%

粒度为1~4mm的白刚玉粉 5~10%

铝酸钙水泥 5~10%

粒度为0.01~0.1mm的粉煤灰陶粒 3~8%

粒度为0.5~1.5mm的硫酸铝粉 5~10%

防爆纤维 0.1~0.5%

复合减水剂 0.2~0.3%

上述各项组分含量之和为100%。

优选地，所述复合减水剂为六偏磷酸钠与FDN高效减水剂以及三聚磷酸钠的混合物，所述复合减水剂中各组分的质量比为：

六偏磷酸钠：FDN高效减水剂：三聚磷酸钠 = 1：1.5：2。

本发明还提供了该抗结皮浇注料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，选料

选取上述的各种原料并分别进行破碎；

第二步，分级

将破碎好的各种原料分别加工成所需粒度；

第三步，配比

将原料按照上述比例进行配制：

第四步，称重

按照配制比例称量各种原料，然后放入搅拌筒内；

第五步，搅拌

将搅拌筒提升到搅拌机内，然后搅拌5-15分钟使得搅拌筒内各种原料混合均匀，这些原料混合均匀后即为浇注料；

第六步，包装

将混合均匀的浇注料放入袋内并实现自动称量，最后进行包装。

本发明的有益效果是：本发明提供的抗结皮浇注料，由碳化硅、莫来石、煅烧α氧化铝、硅微粉、白刚玉粉、铝酸钙水泥、粉煤灰陶粒、硫酸铝粉、防爆纤维以及复合减水剂构成，首先利用不同原料之间的热膨胀系数的差异，使得浇注料内部产生一定量的细微裂纹，从而提高热震稳定性；粉煤灰陶粒，其具有一定强度和坚固性，拥有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等优点，通过粉煤灰陶粒，一方面可以降低制品的重量，另一方面，替代闭气孔，阻碍热应力的“尖端效应”，以此来再次提高耐火材料的热震稳定性，通过减少显气孔来提高抗侵蚀性能，利用各项原料选定的粒度来提高制品的结合强度，提高耐磨性能。利用此复合减水剂，可以提高减水效果且不离析，流动性良好，配合浇注料的其他性能也很理想。其中生成的氧化硅与氧化铝在制品表面形成釉层，在一定程度上封闭浇注料表面的气孔同时降低显气孔率，显著阻隔碱蒸汽向制品内部渗入以及侵蚀的过程，延长了使用寿命，利用此釉层，可以防止杂质粘结在浇注料表面，避免产生结皮，同时硫酸铝粉在浇注料中反应生成氧化铝与氧化剂，利用氧化剂与CaO反应，生成CaSO4，在提高浇注料的热震稳定性以及耐磨性能的同时，保护SiO2不被CaO反应，保护釉层，实现长时间的抗结皮，大大延长了使用寿命，同时也减少了清理结皮的频率，保证生产效率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出任何修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种抗结皮浇注料，其特征在于，所述抗结皮浇注料的原料按照下列质量百分比进行配置：

粒度为1mm的碳化硅 50%

粒度为2mm的莫来石 10%

粒度为2.5μm煅烧α氧化铝 5%

粒度为0.15μm硅微粉 5%

粒度为1mm的白刚玉粉 10%

铝酸钙水泥 10%

粒度为0.05mm的粉煤灰陶粒 5%

粒度为0.5mm的硫酸铝粉 5%

防爆纤维 0.1%

复合减水剂 0.2%

所述复合减水剂为六偏磷酸钠与FDN高效减水剂以及三聚磷酸钠的混合物，所述复合减水剂中各组分的质量比为：

六偏磷酸钠：FDN高效减水剂：三聚磷酸钠 = 1：1.5：2。

其中，抗结皮浇注料的制备方法如下：第一步，选取上述的各种原料并分别进行破碎；第二步，将破碎好的各种原料分别加工成所需粒度；第三步，将原料按照上述比例进行配制：第四步，按照配制比例称量各种原料，然后放入搅拌筒内；第五步，将搅拌筒提升到搅拌机内，然后搅拌4-6分钟使得搅拌筒内各种原料混合均匀，这些原料混合均匀后即为浇注料；第六步，将混合均匀的浇注料放入袋内并实现自动称量，最后进行包装。

实施例2：

一种抗结皮浇注料，其特征在于，所述抗结皮浇注料的原料按照下列质量百分比进行配置：

粒度为1mm的碳化硅 52%

粒度为1mm的莫来石 10%

粒度为2.5μm煅烧α氧化铝 3%

粒度为0.15μm硅微粉 3%

粒度为1mm的白刚玉粉 8%

铝酸钙水泥 8%

粒度为0.01mm的粉煤灰陶粒 7%

粒度为0.5mm的硫酸铝粉 9%

防爆纤维 0.1%

复合减水剂 0.2%

所述复合减水剂为六偏磷酸钠与FDN高效减水剂以及三聚磷酸钠的混合物，所述复合减水剂中各组分的质量比为：

六偏磷酸钠：FDN高效减水剂：三聚磷酸钠 = 1：1.5：2。

其中，抗结皮浇注料的制备方法如下：第一步，选取上述的各种原料并分别进行破碎；第二步，将破碎好的各种原料分别加工成所需粒度；第三步，将原料按照上述比例进行配制：第四步，按照配制比例称量各种原料，然后放入搅拌筒内；第五步，将搅拌筒提升到搅拌机内，然后搅拌4-6分钟使得搅拌筒内各种原料混合均匀，这些原料混合均匀后即为浇注料；第六步，将混合均匀的浇注料放入袋内并实现自动称量，最后进行包装。

实施例3：

一种抗结皮浇注料，其特征在于，所述抗结皮浇注料的原料按照下列质量百分比进行配置：

粒度为1mm的碳化硅 55%

粒度为1mm的莫来石 7%

粒度为2μm煅烧α氧化铝 5%

粒度为0.15μm硅微粉 5%

粒度为1mm的白刚玉粉 8%

铝酸钙水泥 8%

粒度为0.02mm的粉煤灰陶粒 5%

粒度为0.5mm的硫酸铝粉 7%

防爆纤维 0.1%

复合减水剂 0.2%

所述复合减水剂为六偏磷酸钠与FDN高效减水剂以及三聚磷酸钠的混合物，所述复合减水剂中各组分的质量比为：

六偏磷酸钠：FDN高效减水剂：三聚磷酸钠 = 1：1.5：2。

其中，抗结皮浇注料的制备方法如下：第一步，选取上述的各种原料并分别进行破碎；第二步，将破碎好的各种原料分别加工成所需粒度；第三步，将原料按照上述比例进行配制：第四步，按照配制比例称量各种原料，然后放入搅拌筒内；第五步，将搅拌筒提升到搅拌机内，然后搅拌4-6分钟使得搅拌筒内各种原料混合均匀，这些原料混合均匀后即为浇注料；第六步，将混合均匀的浇注料放入袋内并实现自动称量，最后进行包装。

上述实施例1-3的物理指标比较见下表

本发明提供的抗结皮浇注料采用振动式施工方法，主要用于预热器的下斜坡、上升烟道以及预热器锥体等易结皮处，具有大幅度降低结皮次数，使得结皮易于清理的优点，同时具有耐磨、抗震、耐碱的特性，大大延长了使用寿命。

Claims (3)

1.一种抗结皮浇注料，其特征在于，所述抗结皮浇注料的原料按照下列质量百分比进行配置：

粒度为1~3mm的碳化硅 40~55%

粒度为1~5mm的莫来石 5~10%

粒度为0~2.5μm煅烧α氧化铝 1~5%

粒度为0~0.15μm硅微粉 1~5%

粒度为1~4mm的白刚玉粉 5~10%

铝酸钙水泥 5~10%

粒度为0.01~0.1mm的粉煤灰陶粒 3~8%

粒度为0.5~1.5mm的硫酸铝粉 5~10%

防爆纤维 0.1~0.5%

复合减水剂 0.2~0.3%

上述各项组分含量之和为100%。

2.根据权利要求1所述抗结皮浇注料，其特征在于，所述复合减水剂为六偏磷酸钠与FDN高效减水剂以及三聚磷酸钠的混合物，所述复合减水剂中各组分的质量比为：

六偏磷酸钠：FDN高效减水剂：三聚磷酸钠 = 1：1.5：2。

3.一种制备权利要求1所述抗结皮浇注料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，选料

选取上述的各种原料并分别进行破碎；

第二步，分级

将破碎好的各种原料分别加工成所需粒度；

第三步，配比

将原料按照上述比例进行配制：

第四步，称重

按照配制比例称量各种原料，然后放入搅拌筒内；

第五步，搅拌

将搅拌筒提升到搅拌机内，然后搅拌4-6分钟使得搅拌筒内各种原料混合均匀，这些原料混合均匀后即为浇注料；

第六步，包装

将混合均匀的浇注料放入袋内并实现自动称量，最后进行包装。