CN103204686A - 一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖及砌筑用火泥 - Google Patents

一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖及砌筑用火泥 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖及砌筑用火泥。所述的滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖按100%计的各组分重量百分组成为：碳化硅颗粒55~70%，碳化硅细粉3~15%，α-Al2O3微粉10~25%；添加物5~15%，所述的添加物为硅铝系细粉和微粉；所述的砌筑用火泥各组分重量百分组成为白刚玉粉63~80%，α-Al2O3<sub/>微粉10~20%，粘土5~10%，添加物1~7%，所述的添加物为具有促凝、减水和高温增强效果的含钙类水泥、含硅类微细粉。本发明组份简单、生产成本低廉、传热性好、热震稳定性好、高温强度好，砌筑的匣钵能满足滑板砖埋碳烧成，密封防氧化，传热快和结构稳定的要求，可以显著提高滑板烧成质量及烧后防氧化合格率。

Description

一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖及砌筑用火泥
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及梭式窑中滑板砖埋碳烧成用匣钵的材质。
背景技术
目前，匣钵选材多采用烧成镁质砖，因匣钵选材不尽合理，存在热震稳定性差，匣钵结构设计也不尽合理，在使用过程中易出现匣钵整体性不稳固，造成寿命上不去（一般情况只能使用2～3次），并经常伴随匣钵开裂甚至倒塌，使滑板砖氧化而报废，并影响烧成滑板质量的稳定性；用烧成镁质砖砌筑的匣钵壁厚，造成传热困难，且占用窑内有效空间，从而降低烧成产量，同时燃料利用率低，因此，研究出在使用温度范围内，材料构筑的匣钵壁薄，强度高，性能稳定，密封传热性好，是稳定埋碳烧成滑板质量，降低生产成本的一道关键工序。
中国专利申请201010513114.8公布了一种刚玉莫来石匣钵的生产方法，经过配料、成型和烧成，该钵体的组分由电熔莫来石、板状刚玉、氧化铝微粉、硅微粉、铝酸钙水泥和六偏磷酸钠配料，采用自流浇注成型方法成型，脱模干燥后高温烧成后制得。制得的刚玉莫来石匣钵耐温高，热震稳定性较好，使用寿命较长。但该方法组份复杂，生产成本高。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种组份简单、生产成本低廉、传热性好、热震稳定性好、高温强度好的滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，采用该匣钵砖，在温度1300-1500℃范围内使用，砌筑的匣钵能满足滑板砖埋碳烧成，密封防氧化，传热快和结构稳定的要求，可以显著提高滑板烧成质量及烧后防氧化合格率。
本发明的另一个目的是提供滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥。
为实现本发明的上述目的，本发明一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖采用以下技术方案。
本发明一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，是由以下组分外加液体结合剂制备而成，原料总组分按100%计的各组分重量百分组成为：
（1）碳化硅颗粒       55~70%；
（2）碳化硅细粉       3~15%；
（3）α- Al2O3微粉      10~25%；
（4）添加物           5~15%。
所述的碳化硅颗粒为5-3mmm、3-1mm、1-0mm三个粒级，配比为1：4~8：2~6。
所述的碳化硅细粉的粒度为-0.045mm。
所述的α- Al2O3微粉的粒度为-5μm。
所述的添加物为硅铝系细粉和微粉，如粘土和SiO2微粉，粒度分别为-0.045mm、-2μm，微粉与硅铝系细粉的配比为（2:6）~（5:4）
按照以上配比后，颗粒料占总组分的重量为 55~70%，粉料占总组分的重量30~45%。
所述的液体结合剂为外加，采用常温及高温结合强度均好的液体结合剂，以磷酸二氢铝饱和溶液为宜，外加溶液量为原料总组分量的4~10%。
所述的碳化硅以黑碳化硅为宜。
本发明滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，各组分的重量百分组成优化为：
（1）碳化硅颗粒      65~70%；
（2）碳化硅细粉      3~10%；
（3）α- Al2O3微粉     10~20%；
（4）添加物          5~10%。
本发明滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥是由以下组分经混合制备而成，原料总组分按100%计的各组分重量百分组成为：
（1）白刚玉粉          63~80%；
（2）α-Al2O3微粉          10~20%；
（3）粘土              5~10%；
（4）添加物            1~7%；
所述的白刚玉粉的粒度为-0.045mm，所述的α-Al2O3微粉的粒度为-5μm，所述的粘土的粒度为-0.045mm；
所述的添加物为具有促凝、减水和高温增强效果的含钙类水泥、含硅类微细粉，如：CA-14M水泥、粒度为-0.045mm，硅类微细粉如SiO2等，粒度为-2μm。其中含钙类水泥与含硅类微细粉的配比为（1:2）~（5:2）
砌筑时，再在搅拌机中加入液体结合剂。所述的液体结合剂为外加，以磷酸二氢铝为宜，外加溶液量为原料总组分量的10~40%。
为进一步提高滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥的使用性能，在上述组分中，还可以外加原料总组分量0.3~0.7%的黄糊精，外加原料总组分量0.1~0.4%的羧甲基纤维素钠。
本发明采用以上技术方案后，具有以下积极效果：
（1）传热性、热震稳定性、高温强度等理化指标好，从而大大提高了稳定滑板烧成质量及烧后防氧化合格率，采用本发明，新匣钵使用后，滑板烧成防氧化合格率为100%。
（2）匣钵寿命大幅度提高，平均提高了200%以上。
（3）匣钵体由原来的镁质砖改为较薄易传热、高温强度高的碳化硅刚玉质，加快了匣钵壁的传热速度和匣钵结构的可靠性，燃烧室、烟道空间增加及挡火墙的使用，确保了燃料在窑内充分燃烧，提高了热效率，节约了能源，降低了窑车下部烟道的温度，保证了烟道、换热器、抽风烟机等辅助设备使用的安全性，提高了其使用寿命，经济效益相当可观。
附图说明
图1为本发明一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖生产工艺流程图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖及砌筑用火泥作更详细的描述。
为保证含碳滑板在还原气氛下烧成，采用匣钵内埋碳方式进行，这就要求匣钵本身具有密封性好，导热快；同时在高温使用状态下，应具有强度高、结构稳定性好等特点，经过大量研究，主要选用两种材料组合：一是碳化硅，它具有导热性好，热膨胀系数较低，高温强度好等特点，但在氧化气氛下不够稳定；二是刚玉（α-Al2O3）,刚玉具有优良的常温及高温性能，化学性质稳定，偏中性，抗酸和碱的侵蚀，但导热性欠佳，因此，选择二者的优点将其组合在一起。
匣钵体材质配比基本构想：基质为刚玉，骨料为碳化硅，这样，组织结构以稳定的α-Al2O3包裹碳化硅颗粒形式出现，达到取长补短的目的。
有图1所示的本发明一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖生产工艺流程图看出，对颗粒料“碳化硅颗粒”、细粉“α-Al2O3微粉、粘土、添加物”进行预混，达到基质成份均匀稳定后加入到混练机中和液体结合剂“磷酸二氢铝饱和溶液”经过混练机混练泥料并混合均匀后，再经过400t以上的压机成型砖坯，厚度公差±1mm，一般在一定时间内将泥料成型完毕，砖坯放置24小时后，经过自然干燥、以合适温度和时间进行热处理后，自然冷却，即为成品，按品种码放整齐后存储，储运要避免受潮雨淋。
表1列示了本发明一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖所用原料配比。
表1 一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖所用原料配比
Figure 525494DEST_PATH_IMAGE002
表2表1列示了本发明滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥所用原料配比。
 
表2 滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥所用原料配比
Figure 567268DEST_PATH_IMAGE004
砌筑用火泥采用表2中所用原料配比，用双螺旋锥形混合机对所有固体原料称量好后，全部加入其中，预混大于半小时，再定量包装，形成固体混合物待用。砌筑时，再在搅拌机中加入液体结合剂，加工成砌筑用火泥。
采用本发明制备的新匣钵比旧匣钵有很大的改观，性能及寿命明显提高，匣钵的寿命长，经济效益显著。

Claims (10)

1.一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，其特征在于是由以下组分外加液体结合剂制备而成，原料总组分按100%计的各组分重量百分组成为：
（1）碳化硅颗粒       55~70%；
（2）碳化硅细粉       3~15%；
（3）α- Al2O3微粉      10~25%；
（4）添加物           5~15%；
所述的碳化硅颗粒为5-3mmm、3-1mm、1-0mm三个粒级，所述的碳化硅细粉的粒度为-0.045mm，所述的添加物为硅铝系细粉和微粉。
2.如权利要求1所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，其特征在于：所述的碳化硅颗粒为5-3mmm、3-1mm、1-0mm三个粒级的配比为1：4~8：2~6，所述的α- Al2O3微粉的粒度为-5μm。
3.如权利要求1或2所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，其特征在于：所述的硅铝系细粉为粘土，粒度为-0.045mm；所述的添加物中的微粉为SiO2微粉，粒度为-2μm；SiO2微粉与粘土的配比为（2:6）~（5:4）。
4.如权利要求3所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，其特征在于：在总组分中，颗粒料占总组分的重量为 55~70%，粉料占总组分的重量30~45%。
5.如权利要求4所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，其特征在于：所述的液体结合剂为磷酸二氢铝饱和溶液，外加溶液量为原料总组分量的4~10%。
6.如权利要求3所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖，其特征在于各组分的重量百分组成优化为：
（1）碳化硅颗粒      65~70%；
（2）碳化硅细粉      3~10%；
（3）α- Al2O3微粉     10~20%；
（4）添加物          5~10%。
7.一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥，其特征在于是由以下组分经混合制备而成，原料总组分按100%计的各组分重量百分组成为：
（1）白刚玉粉          63~80%；
（2）α-Al2O3微粉          10~20%；
（3）粘土              5~10%；
（4）添加物            1~7%；
所述的白刚玉粉的粒度为-0.045mm，所述的α-Al2O3微粉的粒度为-5μm，所述的粘土的粒度为-0.045mm；
所述的添加物为具有促凝、减水和高温增强效果的含钙类水泥、含硅类微细粉。
8.如权利要求7所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥，其特征在于：所述的含钙类水泥为CA-14M水泥，粒度为-0.045mm；所述的硅类微细粉为SiO2微粉，粒度为-2μm。
9.如权利要求8所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥，其特征在于：含钙类水泥与含硅类微细粉的配比为（1:2）~（5:2）。
10.如权利要求8、9或10所述的一种滑板砖埋碳烧成用的匣钵砖砌筑用火泥，其特征在于：在原料总组分中再加入液体结合剂，所述的液体结合剂为磷酸二氢铝饱和溶液，外加溶液量为原料总组分量的10~40%；还外加原料总组分量0.3~0.7%的黄糊精，外加原料总组分量0.1~0.4%的羧甲基纤维素钠。
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