CN101838151A

CN101838151A - 水泥窑用预热器陶瓷内筒

Info

Publication number: CN101838151A
Application number: CN 201010159713
Authority: CN
Inventors: 郑本水; 唐竹兴; 陈俊红; 封吉圣; 石志民; 赵霞; 宋月鹏
Original assignee: SHANDONG REFRACTORY ENGINEERING RESEARCH CENTER; SHANDONG SHENGCHUAN CERAMICS CO Ltd; University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: SHANDONG REFRACTORY ENGINEERING RESEARCH CENTER; SHANDONG SHENGCHUAN CERAMICS CO Ltd; University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN101838151B

Abstract

本发明涉及一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领域，其配料重量百分组成为：F80硅粉 15-20%、F240硅粉 30-35%、F1200硅粉40-50%、碳纤维0-1%和添加剂5-8%，内筒表面有镀膜层。使用寿命长，达2年以上。

Description

水泥窑用预热器陶瓷内筒

技术领域

本发明涉及一种干法水泥回转窑水泥窑预热器用陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领域。

技术背景

水泥回转窑前的预热器中装有内筒(或称挂片)，由于作业环境恶劣(高温\氧化\腐蚀\磨损)，通常内筒都是由耐热钢挂板组装而成的，上层可设固定架，底层可设连接板加固。挂板为弧面板，挂板上端设有挂孔，挂板下端设有对应的挂钩，下面的挂板挂孔挂到上面的挂板挂钩上，依次连接，结构复杂，松散不够紧密，即使这样，使用寿命仍然较短，五级内筒使用寿命仅仅6—12个月。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长。

本发明所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其配料重量百分组成为：

F80硅粉15-20%、F240硅粉30-35%、F1200硅粉40--50%、碳纤维0--1%和添加剂5—8%。

其中，添加剂可以为反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅用高岭土。引入碳纤维提高材料韧性。

内筒表面有镀膜层，镀膜层选择氮化硼镀膜层，可以用1μm氮化硼微粉浆糊涂覆后烧制而成，表面防腐,抗氧化,提高材料的抗氧化能力。

采用注模、挤出或等静压等成型技术，坯体内部结构均匀一致，产品性能稳定。成型时最好添加成型添加剂，改善成型性能。

制备流程如下：配料、均化、制浆/练泥/干压粉料、成型、表面镀膜、干燥、半成品加工、无损探伤、氮气保护感应加热/真空反应烧结、后加工及表面处理、无损探伤等检验。

本发明水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长，达2年以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

配料，按重量百分比称取下述各原料：

F80硅粉：15%；

F240硅粉：31.5%

F1200硅粉：45%

碳纤维:0.5%.

添加剂:8%，反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅高岭土并列试验。

外加成型添加剂，三聚磷酸钠0.3‰作为减水剂，聚乙烯醇1‰结合剂和40%纯净水；

均匀搅拌混合48小时成浆备用；

成型:

合格浆料经抽真空处理25分钟（要求15—30分钟）,真空度0.2MPa（要求大于0.1MPa）,从模型底部实现压力反注,注模是保持模型轻微震动45秒（要求30-60秒）;16分钟（要求15--20分钟）翻转模型;25分钟（要求20-30分钟）放浆;80分钟（要求60-90分钟）后脱模;

干燥表面涂层:

脱模后的产品先送入40℃、湿度70%烘干48小时;经表面镀膜涂层（1μm氮化硼微粉浆糊），最后到60℃、湿度50%烘干48小时。

烧成：

a)反应烧结碳化硅烧成工艺:产品经无损探伤检验后装入碳舟管，用重量比为1：0.7的金属硅（纯度99.9%，粒度2—5mm）培烧，室温经6小时达2100℃保温2小时，8小时冷却至70℃出炉。

b)重结晶碳化硅烧成工艺:产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高温炉,室温经6小时达2400℃保温2小时，10小时冷却至70℃出炉。

c)粘土结合碳化硅烧成工艺:产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高温炉,室温经6小时达1500℃保温2小时，8小时冷却至70℃出炉。

产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。

实施例2

配料，按重量百分比称取下述各原料：

F80硅粉：20%

F240硅粉：30%

F1200硅粉：44.5%

碳纤维:0.5%.

添加剂:5%，反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅高岭土并列试验。

外加成型添加剂：2130树脂：15%；甘油：1%；石蜡3%；甲基纤维素2%；均匀捏合120分钟。

挤出成型:

真空练泥，真空度0.15MPa,练三遍，保湿陈腐均化28小时，挤出成型。

干燥表面涂层:

产品先送入40℃,湿度60%烘干48小时;到60℃,经表面镀膜涂层（1μm氮化硼微粉浆糊）后，200℃48小时树脂固化。

半成品加工：

烧成：

a)反应烧结碳化硅烧成工艺:产品经无损探伤检验后装入碳舟管，用重量比为1：0.7的金属硅培烧，室温经6小时达2100℃保温2小时，8小时冷却至70℃出炉。

产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。

实施例3

配料，按重量百分比称取下述各原料：

F80硅粉：16%

F240硅粉：27%

F1200硅粉：50%

碳纤维:1%.

添加剂:6%，反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅高岭土并列试验。

外加成型添加剂：2130树脂：2%；甲基纤维素1%；均匀混合均化4小时，保湿陈腐24小时。均化好的粉料装入胶模中，震动并轻轻敲打模型保证物料装磨尽可能密实，用120兆帕压力等静压成型，保压20分钟后，缓慢降压，脱模。

干燥表面涂层:

坯体修坯，表面镀膜涂层（1μm氮化硼微粉浆糊），60℃干燥48小时。

烧成：

产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。

试验结果如下：

本发明制备的反应烧结碳化硅陶瓷内筒，理化性能如下：

最高使用温度:1350℃

气孔率： 0-1%

体密： 2.9-3.1g/cm³

高温抗折（1200℃）：260-280MPa

常温抗折： 240--260MPa

热膨胀系数： 4.0-4.5Ｘ10^-6/℃（20-1200℃），

材料高温强度高、耐磨、抗热震性好、防腐、抗氧化，五级内筒运行2年完好无损，预计寿命3-5年。

本发明制备的重结晶碳化硅陶瓷内筒，理化性能如下：

最高使用温度:1650℃

气孔率： 0-1%

体密： 2.9-3.1g/cm³

高温抗折（1200℃）：260-280MPa

常温抗折： 240--260MPa

热膨胀系数： 4.0-4.5Ｘ10^-6/℃（20-1200℃），

材料耐高温,高温强度高、耐磨、抗热震性好、防腐、抗氧化，五级内筒运行2年完好无损，预计寿命3-5年。

本发明制备的粘土结合碳化硅陶瓷内筒，理化性能如下：

最高使用温度:1450℃

气孔率： 2-5%

体密： 2.6-2.8g/cm³

高温抗折（1200℃）：40-50MPa

常温抗折： 45--55MPa

热膨胀系数： 6.0-6.5Ｘ10^-6/℃（20-1200℃），

Claims

1.一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于其配料重量百分组成为：

F80硅粉 15-20%、F240硅粉 30-35%、F1200硅粉40--50%、碳纤维0--1%和添加剂5—8%。

2.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于添加剂为反应烧结碳化硅用碳黑或石墨。

3.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于添加剂为重结晶碳化硅用回坯料。

4.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于添加剂为粘土结合碳化硅用高岭土。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于内筒表面有镀膜层。

6.根据权利要求5所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于镀膜层为氮化硼镀膜层。