CN102674859B - 一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料 - Google Patents
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Abstract
一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，由50-60份的耐火骨料、28-39份的耐火细粉、5-8份的氧化物微粉、4-6份的结合剂和1.56-2.8份的外加剂组成，耐火骨料的粒度为1-8mm，耐火细粉的粒度小于1.0mm，氧化物微粉的粒度小于5μm，结合剂的粒度小于0.088mm。本发明采取复相技术，在明显改善材料的机械强度、耐磨性与抗热震性方面取得了较好平衡，使浇注料获得了优良的综合性能，有效解决了回转窑前窑口及窑头罩用现有耐火浇注料易磨损、抗热震性差或强度较低、使用寿命短等缺点。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料领域，具体的说是一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料。
背景技术
在建材、冶金、化工等工业领域，广泛地使用回转窑对固体物料进行高温处理，其运转效率的高低及能源消耗的大小在生产成本中占有很大比重，因此，回转窑在相应的工业生产中处于十分重要的地位，无一例外都是相应企业的关键核心设备。根据物料热处理的性质不同，回转窑可分为干燥窑和煅烧（冶炼）窑两类。其中煅烧（冶炼）窑可根据处理物料的不同，分为水泥窑、石灰窑、冶金化工窑等。水泥窑和石灰窑分别用于煅烧水泥熟料和石灰。冶金化工窑则主要用于一些天然矿石或化工产品的焙烧或冶炼，如贫铁矿磁化焙烧、镍铁矿氧化焙烧、铝矾土熟料和镁砂的煅烧等；也可用作一些特定有色金属的冶炼设备，如铜矿离析回转窑，铅、锌渣挥发回转窑等。煅烧（冶炼）用回转窑前窑口及窑头罩的内衬材料的工作温度一般都在1000℃以上，有的甚至在1600℃以上。
目前，回转窑前窑口及窑头罩部位的内衬通常都采用耐火浇注料，但同时也被认为是整个窑衬系统中的最薄弱环节之一。该部位的耐火材料往往同时承受着高温、热震、磨蚀、机械应力和化学侵蚀等的综合破坏作用。例如，用于大型干法水泥窑和铝矾土及镁砂熟料煅烧的回转窑，其前窑口部位的浇注料要承受高温窑体产生的巨大热机械应力及热震损伤，以及大产量的高温硬质熟料磨损等破坏作用，因而容易发生开裂、剥落及磨蚀损毁。因此，这就要求内衬耐火材料除应具有足够的耐火度外，还须具有足够的热态强度、耐磨性和抗热震性。然而，目前用于这种严苛工况条件下的耐火浇注料的性能还不能满足使用要求，其使用寿命较短，通常只有6-10个月。
发明内容
为解决现有回转窑前窑口及窑头罩部位的内衬因为材料和使用环境导致使用寿命短的问题，本发明提供了一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，采取科学合理的复相技术，使浇注料获得了优良的综合性能，可以有效解决回转窑前窑口及窑头罩用现有耐火浇注料易磨损、抗热震性差或强度较低、使用寿命短等缺点。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，由耐火骨料、耐火细粉、氧化物微粉、结合剂和外加剂组成，耐火骨料的粒度为1-8mm，耐火细粉的粒度小于1.0 mm，氧化物微粉的粒度小于5μm，结合剂的粒度小于0.088mm，各成分按重量比的加入量为：耐火骨料50-60份、耐火细粉28-39份、氧化物微粉5-8份、结合剂4-6份、外加剂1.56-2.8份；
所述的氧化物微粉由3-6份的含氧化硅97.5%的氧化硅微粉和2-4份的含氧化铝98.7%的氧化铝微粉组成；
所述的外加剂为金属铝粉、有机防爆纤维、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和耐热钢纤维组成的混合添加剂，其中，金属铝粉0.5-1.0份，有机防爆纤维0.07-0.1份，三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的总量为0.16-0.2份，且二者重量比为1:1，耐热钢纤维0.8-1.76份；
所述的耐火细粉中，其组成物质的粒径为＜1.0mm、＜0.088mm或＜0.074mm、＜0.044mm三种；
所述的耐火细粉中含有3-8份的锆英石粉或碳化硅粉；
所述的耐火细粉含有3-5份粒度小于0.15mm的蓝晶石粉；
所述的结合剂为氧化铝含量为70%的铝酸钙水泥。
本发明中所述浇注料的耐火骨料部分是由高硬度的2~3种耐火原料构成的复合骨料组成，包括高档矾土熟料、刚玉类原料、合成莫来石；
本发明中所述浇注料的耐火细粉部分主要是由高档矾土熟料细粉、刚玉类原料细粉、合成莫来石细粉、碳化硅细粉和（或）锆英石细粉构成的复合细粉；这些细粉至少有3个彼此相差较大的粒径级别，如＜1.0mm、＜0.088mm或＜0.074mm、＜0.044mm，它们与氧化物微粉配合，形成了粉料多级颗粒规格，有利于形成最紧密堆积，高温下反应活性强，可以原位生成新的耐火矿物，提高浇注料基质的结合强度。
本发明中粒度小于0.15mm的蓝晶石粉的作用是部分抵消材料在高温下因烧结而产生的体积收缩，同时更加利于紧密堆积。
本发明中耐火细粉中含有的锆英石粉或碳化硅粉，可以大大改善浇注料的抗热震性能。
有益效果：本发明采取科学合理的复相技术，在明显改善材料的机械强度、耐磨性与抗热震性方面取得了较好平衡，从而使浇注料获得了优良的综合性能，有效解决了回转窑前窑口及窑头罩用现有耐火浇注料易磨损、抗热震性差或强度较低、使用寿命短等缺点。此外，本发明提供的回转窑窑口及窑头罩专用高性能耐火浇注料还具有施工性能好，施工需水量小，抗爆裂性能好，养护烘烤所需时间短等优点。
附图说明
图1为本发明中各实施例与现有产品的性能检测结果表；
图中，标注 ※ 的指标是将试样进行1500℃×3h 处理后得到的测试结果；
标注 ★ 的指标是将试样进行1100℃×3h 处理后得到的测试结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述，在实施例中，所述的份数均为重量比。
实施例1
一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，由耐火骨料、耐火细粉、氧化物微粉、结合剂和外加剂组成；
所述的耐火骨料，由30份粒度为1-8mm的特级矾土熟料颗粒和20份粒度为1-8mm的板状刚玉颗粒组成；
所述的耐火细粉，由3份粒度小于0.15mm的蓝晶石粉、5份粒度小于1mm的碳化硅粉、18份粒度小于1mm的特级矾土粉、10份粒度小于0.044mm的白刚玉粉和3份粒度小于0.044mm的锆英石粉混合组成；
所述的氧化物微粉粒径均小于5μm，由3份的含氧化硅97.5%的氧化硅微粉和2份的含氧化铝98.7%的氧化铝微粉组成；
所述的结合剂为6份粒径小于0.088mm的氧化铝含量为70%的铝酸钙水泥；
所述的外加剂，由1.0份金属铝粉、0.07份有机防爆纤维、0.09份三聚磷酸钠、0.09份六偏磷酸钠和1.0份耐热钢纤维混合组成。
实施例2
一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，由耐火骨料、耐火细粉、氧化物微粉、结合剂和外加剂组成；
所述的耐火骨料，由29份粒度为1-8mm的合成莫来石颗粒和25份粒度为1-8mm的板状刚玉颗粒组成；
所述的耐火细粉，由5份粒度小于0.15mm的蓝晶石粉、5份粒度小于1mm的碳化硅粉、13份粒度小于1mm的特级矾土粉、6份粒度小于0.044mm的白刚玉粉和5份粒度小于0.074mm的莫来石粉混合组成；
所述的氧化物微粉粒径均小于5μm，由4份的含氧化硅97.5%的氧化硅微粉和3份的含氧化铝98.7%的氧化铝微粉组成；
所述的结合剂为5份粒径小于0.088mm的氧化铝含量为70%的铝酸钙水泥；
所述的外加剂，由0.5份金属铝粉、0.1份有机防爆纤维、0.08份三聚磷酸钠、0.08份六偏磷酸钠和0.8份耐热钢纤维混合组成。
实施例3
一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，由耐火骨料、耐火细粉、氧化物微粉、结合剂和外加剂组成；
所述的耐火骨料，由28份粒度为1-8mm的特级矾土熟料颗粒、20份粒度为1-8mm的白刚玉颗粒和12份粒度为1-8mm的合成莫来石颗粒组成；
所述的耐火细粉，由4份粒度小于0.15mm的蓝晶石粉、10份粒度小于1mm的特级矾土粉、6份粒度小于0.074mm的合成莫来石粉、5份粒度小于0.044mm的板状刚玉粉和3份粒度小于0.044mm的锆英石粉混合组成；
所述的氧化物微粉粒径均小于5μm，由6份的含氧化硅97.5%的氧化硅微粉和2份的含氧化铝98.7%的氧化铝微粉组成；
所述的结合剂为4份粒径小于0.088mm的氧化铝含量为70%的铝酸钙水泥；
所述的外加剂，由0.75份金属铝粉、0.09份有机防爆纤维、0.1份三聚磷酸钠、0.1份六偏磷酸钠和1.76份耐热钢纤维混合组成。
Claims (3)
1.一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，由耐火骨料、耐火细粉、氧化物微粉、结合剂和外加剂组成，其特征为：耐火骨料的粒度为1-8mm，耐火细粉的粒度小于1.0 mm，氧化物微粉的粒度小于5μm，结合剂的粒度小于0.088mm，各成分按重量比的加入量为：耐火骨料50-60份、耐火细粉28-39份、氧化物微粉5-8份、结合剂4-6份、外加剂1.56-2.8份；
所述的氧化物微粉由3-6份的含氧化硅97.5%的氧化硅微粉和2-4份的含氧化铝98.7%的氧化铝微粉组成；
所述的外加剂为金属铝粉、有机防爆纤维、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和耐热钢纤维组成的混合添加剂，其中，金属铝粉0.5-1.0份，有机防爆纤维0.07-0.1份，三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的总量为0.16-0.2份，且二者重量比为1:1，耐热钢纤维0.8-1.76份；
所述的耐火细粉中含有3-8份粒度小于0.044mm的锆英石粉或粒度小于1 mm的碳化硅粉；
所述的耐火细粉中，其组成物质的粒径为＜1.0mm、＜0.088mm或＜0.074mm、＜0.044mm三种。
2.根据权利要求1所述的一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，其特征为：所述的耐火细粉含有3-5份粒度小于0.15mm的蓝晶石粉。
3.根据权利要求1所述的一种回转窑窑口及窑头罩用的耐火浇注料，其特征为：所述的结合剂为氧化铝含量为70%的铝酸钙水泥。
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