CN104230353B - 一种抗结皮预制砖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗结皮预制砖的配方及制备方法，属于建材行业用耐火材料领域，解决了管道侧壁易结皮的问题。一种抗结皮预制砖的配方，所述抗结皮预制砖包括如下组分且各组分的质量百分比为：粒度为8mm以下的镁铝尖晶石40％-71％、粒度为5mm以下的碳化硅5％-15％、粒度为0.088mm以下的瓷粉8％-15％、粒度为0.044mm以下的莫来石改性微粉5％-10％、硅微粉3％-8％、粒度为0.088mm以下的电熔镁砂粉0.8％-1.5％、高铝水泥7％-10％、分散剂0.2％-0.5％。

Description

一种抗结皮预制砖
技术领域
本发明涉及一种抗结皮预制砖的配方及制备方法，属于建材行业用耐火材料领域。
背景技术
水泥预分解窑窑尾烟室是连接回转窑与分解炉的部件。它是回转窑内热烟气进入预热器，分解炉的通道，也是出最下一级预热器的高温生料进入回转窑的通道。现有的各种回转窑窑尾烟室都会存在水泥生料结皮与堵塞的问题，即通过窑尾烟室内腔的高温(约850℃)生料过早出现液相，在窑尾烟室下料斜坡处黏附成层，即为结皮，严重者造成堵塞，特别是烟室缩口结皮，导致窑尾系统通风不畅，热工制度紊乱，水泥分解炉分解率下降，煤耗提高。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供了一种抗结皮预制砖的配方及制备方法，解决了管道侧壁易结皮的问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种抗结皮预制砖的配方，所述抗结皮预制砖包括如下组分且各组分的质量百分比为：
进一步的，所述抗结皮预制砖各组分的质量百分比为：
进一步的，所述抗结皮预制砖各组分的质量百分比为：
进一步的，所述抗结皮预制砖内Al2O3的含量为40％以下，且SiO2含量为37％以下。
进一步的，所述莫来石改性微粉包括莫来石矿粉、天然烧结莫来石、人工合成莫来石和高岭土烧结莫来石。
进一步的，所述分散剂为Na5P3O10或Na6O18P6。
一种抗结皮预制砖的制备方法，制备过程包括以下步骤：
A.将莫来石打碎、研磨、高温烧结后制成莫来石改性微粉；
B.将镁铝尖晶石、高铝水泥、硅微粉、碳化硅和电熔镁砂粉均匀混合，并加入莫来石改性微粉和分散剂；
C.在搅拌机中，将步骤B中的原料高速旋转搅拌至振动成型所要求的流动度220±10mm，接着，将搅拌好的浇注料置于模具中振动成型，振动成型后的浇注料带模养护24-48小时，脱模养护36-60小时；
D.将步骤C中，脱模养护后成型的坯砖放入干燥烘房内进行常温干燥处理，保持12小时；
E.将步骤D中，所干燥的坯砖送入高温梭式窑进行烧成，先温度以35℃/h的速度从室温升至200℃，保持5小时；然后，以80℃/h的速度从200℃升至600℃，保持12小时；最后，以60℃/h的速度从600℃升至1150℃，保持3小时；在1200-1500℃下高温煅烧8小时。
本发明的有益效果：
本发明的缩口管道由抗结皮预制砖制成的，抗结皮预制砖包括Al2O3、SiO2、SiC、MgO、CaO和Na5P3O10，其中，Na5P3O10可以由Na6O18P6取代。镁铝尖晶石为MgAl2O4，Al2O3和MgO反应可生成MgAl2O4，MgAl2O4具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损和高硬度的优点，此成分可增加坑结皮预制砖的使用寿命和抗结皮效果。瓷粉为SiO2，将陶瓷研磨成细粉即可得到瓷粉。电熔镁砂粉为MgO。莫来石改性微粉是一种经过粉碎和高温烧结后的含有偏高岭土的莫来石粉，在经过粉碎和高温烧结后，偏高岭土内的六配位铝可彻底脱除羟基结构水，从而变成五配位的活化铝和四配位的活化铝。偏高岭土包含五配位的活化铝和四配位的活化铝后，有以下优点：1.可降低高铝水泥和硅微粉的用量，提高抗结皮预制砖的强度；2.可吸收抗结皮预制砖中的碱性分子，如K、Na、OH等，降低湿热环境下抗结皮预制砖表面结皮现象的产生；3.起到替代硅微粉的作用，从而降低抗结皮预制砖的制造成本；4.可防止抗结皮预制砖各组分在混合时，混合液出现料浆离析和泌水现象；5.偏高岭土不仅能够提高抗结皮预制砖的耐火强度，而且，取代了原本耐火砖中的矾土细粉和焦宝石细粉这两种添加剂，以便于减少抗结皮预制砖中的杂质。硅微粉是冶炼铁合金的副产品，具有流动性好，减水的效果，此外，其均匀分布在抗结皮预制砖内，可增强抗结皮预制砖的陶瓷化性能。碳化硅是惰性物质，不易与生产物料反应，从而避免抗结皮预制砖表面产生结皮。分散剂为Na5P3O10或Na6O18P6，由于抗结皮预制砖内的使用的原料较多，通过分散剂可将各种原料有效混合在一起，有效避免抗结皮预制砖出现分成分布不均匀的现象，从而影响其耐火强度。
步骤A中，莫来石的高温烧结时的温度为600℃。
步骤D中，坯砖在600℃下，保持12小时，此温度下，以便于坯砖表面的莫来石进一步转化为偏高岭土。
步骤D中，坯砖在1150℃保温3小时后，坯砖内部发生陶瓷反应，从而提高抗结皮预制砖的抗结皮性能、耐磨性能以及抗压强度，比最常见的浇注料寿命提高3倍以上；此外，施工方便，直接拼接粘贴即可，即使出现了结皮用高压水枪吹扫也不会出现如浇注料那样会爆裂的情况。
具体实施方式
实施例1
一种抗结皮预制砖的配方，所述抗结皮预制砖包括如下组分且各组分的质量百分比为：镁铝尖晶石55％、碳化硅10％、瓷粉12％、莫来石改性微粉8％、硅微粉5％、电熔镁砂粉1.2％、高铝水泥8.5％和分散剂0.3％。
抗结皮预制砖内的Al2O3的含量小于或等于40％，SiO2的含量小于或等于37％，莫来石改性微粉包括莫来石矿粉、天然烧结莫来石、人工合成莫来石和高岭土烧结莫来石，莫来石矿粉、天然烧结莫来石、人工合成莫来石和高岭土烧结莫来石内含有偏高岭土，偏高岭土包括五配位的活化铝。分散剂为Na5P3O10或Na6O18P6。
镁铝尖晶石粒度为0-8mm，碳化硅粒度为0-5mm，瓷粉粒度为0.088mm，莫来石改性微粉粒度为0.044mm，电熔镁砂粉粒度为0.088mm。
一种抗结皮预制砖的制备方法，制备过程包括以下步骤：
A.将莫来石打碎、研磨、高温烧结后制成莫来石改性微粉；
B.将镁铝尖晶石、高铝水泥、硅微粉、碳化硅和电熔镁砂粉均匀混合，并加入莫来石改性微粉和分散剂；
C.在搅拌机中，将步骤B中的原料高速旋转搅拌至振动成型所要求的流动度220±10mm，接着，将搅拌好的浇注料置于模具中振动成型，振动成型后的浇注料带模养护24-48小时，脱模养护36-60小时；
D.将步骤C中，脱模养护后成型的坯砖放入干燥烘房内进行常温干燥处理，保持12小时；
E.将步骤D中，所干燥的坯砖送入高温梭式窑进行烧成，先温度以35℃/h的速度从室温升至200℃，保持5小时；然后，以80℃/h的速度从200℃升至600℃，保持12小时；最后，以60℃/h的速度从600℃升至1150℃，保持3小时；在1200-1500℃下高温煅烧8小时。
本实施例制成的抗结皮预制砖在110℃的环境下，耐压强度为85.23MPa，抗拆强度为18.31MPa。本实施例制成的抗结皮预制砖在1100℃的环境下，耐压强度为106.67MPa，抗拆强度为22.47MPa。
实施例2
与实施例1不同之处在于，本实施例抗结皮预制砖包括如下组分且各组分的质量百分比为：镁铝尖晶石71％、碳化硅5％、瓷粉8％、莫来石改性微粉5％、硅微粉3％、电熔镁砂粉0.8％、高铝水泥7％和分散剂0.2％。
本实施例制成的抗结皮预制砖在110℃的环境下，耐压强度为92.30MPa，抗拆强度为18.63MPa。本实施例制成的抗结皮预制砖在1100℃的环境下，耐压强度为112.30MPa，抗拆强度为25.63MPa。
实施例3
与实施例1不同之处在于，本实施例抗结皮预制砖包括如下组分且各组分的质量百分比为：镁铝尖晶石40％、碳化硅15％、瓷粉15％、莫来石改性微粉10％、硅微粉8％、电熔镁砂粉1.5％、高铝水泥10％和分散剂0.5％。
本实施例制成的抗结皮预制砖在110℃的环境下，耐压强度为83.30MPa，抗拆强度为16.73MPa。本实施例制成的抗结皮预制砖在1100℃的环境下，耐压强度为94.23MPa，抗拆强度为19.31MPa。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，熟悉本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上述具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (6)

1.一种抗结皮预制砖，其特征在于：所述抗结皮预制砖包括如下组分且各组分的质量百分比为：
所述瓷粉为陶瓷研磨成细粉所得，其成分为SiO2，所述莫来石改性微粉包括莫来石矿粉、天然烧结莫来石、人工合成莫来石和高岭土烧结莫来石。
2.根据权利要求1所述的一种抗结皮预制砖，其特征在于：所述抗结皮预制砖各组分的质量百分比为：
3.根据权利要求1所述的一种抗结皮预制砖，其特征在于：所述抗结皮预制砖各组分的质量百分比为：
4.根据权利要求1所述的一种抗结皮预制砖，其特征在于：所述抗结皮预制砖各组分的质量百分比为：
5.根据权利要求1至4之一所述的一种抗结皮预制砖，其特征在于：所述抗结皮预制砖内Al2O3的含量为40％以下，且SiO2含量为37％以下。
6.根据权利要求1至4之一所述的一种抗结皮预制砖，其特征在于：所述分散剂为Na5P3O10或Na6O18P6。
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