CN105130464A - 一种熔盐炉浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种熔盐炉浇注料及其制备方法。其技术方案是：采用低铁、并经降铁处理的煤矸石熟料和刚玉料为主要原料，以水合氧化铝为结合剂，经检验、破粉碎、除铁、配料、混合、抽检等工序制成低铁、高抗热震的熔盐炉浇注料。该浇注料抗CO侵蚀能力强，可有效避免炉膛衬体变得异常疏松。该浇注料不含水泥，具有较高的高温强度和优异的抗热震性能，能够经受高温烟气和煤灰的强烈冲刷以及炉膛温度的剧烈波动。熔盐炉浇注料的低铁化和高抗热震性，可显著提高炉膛衬体的服役寿命，实现熔盐炉炉衬的长寿化和高可靠性。

Description

一种熔盐炉浇注料及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种熔盐炉浇注料及其制备方法。

背景技术

在氧化铝生产过程中，由于我国一水硬铝石型铝土矿存在高铝、高硅、可磨性差和难溶出的特点，管道化溶出方式逐渐成为一种发展趋势，而熔盐炉则是管道化溶出系统中最关键的加热设备。

目前，氧化铝厂熔盐炉的炉膛通常由高铝质耐火浇注料整体浇注而成，而所用的燃料则为价格低廉的烟煤或无烟煤，所以整个炉膛内的气氛为强还原气氛。这样，耐火材料在400～600℃下遇到强烈的CO气氛时，一方面，Fe₂O₃会逐渐被CO气体还原成Fe或Fe₃C，另一方面由于CO分解，游离C就会沉积在材料中金属铁的周围，使炉膛衬体组织结构变得非常疏松、甚至崩裂。在使用过程中，高温烟气和煤灰的强烈冲刷、炉膛温度的波动，会使炉膛衬体遭受严重的侵蚀、引发大面积剥落。当炉膛衬体损毁非常严重时，必须停炉进行修补，这不仅浪费大量能源，还严重影响生产的正常进行。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种熔盐炉浇注料及其制备方法，能够在强还原气氛中具有较强的抗CO侵蚀能力，从根本上减轻炉衬被CO侵蚀的程度，使炉衬不会因为C沉积变得疏松、易于剥落，从而保证生产稳定、安全地进行。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：采用低铁的煤矸石熟料和刚玉料为主要原料，并进行“降铁”处理；熔盐炉浇注料的结合体系采用非水泥的水合氧化铝胶凝体系。

本发明所述的一种熔盐炉浇注料，其组分和重量含量为：

组分粒度重量含量

煤矸石熟料6-0mm60-70％

煤矸石熟料200目5-15％

刚玉细粉325目10-25％

水合氧化铝4-8％

硅微粉3-7％

低熔点防爆纤维0.02-0.1％

减水剂0.05-0.15％。

此外，本发明还提供了一种熔盐炉浇注料的制造方法，包括以下步骤：

第一步：原材料准备及检验；按技术标准采购原料，并按国标对原材料进行检验，合格后方可投入使用；

第二步：煤矸石熟料颗粒制备工序，用颚式破碎机和对辊破碎机将煤矸石熟料制成所需粒度；

第三步：磁选除铁工序，用超强磁选机对煤矸石熟料颗粒和硅微粉进行强磁除铁处理；

第四步：煤矸石熟料细粉制备工序，首先用氧化铝陶瓷球磨机将磁选好的煤矸石熟料颗粒磨成所需细粉，然后用稀硫酸进行酸洗处理，最后经漂洗、沉淀、烘干等步骤制成低铁煤矸石熟料细粉；

第五步：配料工序，从原料库领取原材料，按配方计算的用量配料；

第六步：混料工序，先预混合煤矸石熟料细粉、刚玉细粉、水合氧化铝、硅微粉、低熔点防爆纤维和减水剂，再加入煤矸石熟料颗粒混匀；

第七步：将第六步的最终混合料进行抽检，合格后方可继续混料；

第八步：产品包装、入库。

与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：所用主要原料为低铁原料，并经过“降铁”处理，致使熔盐炉浇注料抗CO侵蚀性能较高，可有效避免炉膛衬体变得异常疏松；而熔盐炉浇注料由于采用非水泥的水合氧化铝做结合剂，自身具有较高的高温强度和优异的抗热震性能，能够经受高温烟气和煤灰的强烈冲刷以及炉膛温度的剧烈波动。熔盐炉浇注料的“低铁化”和“高抗热震性”可显著提高炉膛衬体的使用寿命，实现熔盐炉炉衬的长寿化和高可靠性。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，并非对其保护范围的限制。

实施例1

熔盐炉浇注料配方：

组分粒度重量含量

煤矸石熟料6-0mm65％

煤矸石熟料200目10％

板状刚玉细粉325目15％

水合氧化铝5％

硅微粉5％

低熔点防爆纤维0.05％

CASTAMENTFS200.10％。

本实施例的制造方法，包括以下步骤：

第一步：原材料准备及检验；按技术标准采购原料，并按国标对原材料进行检验，合格后方可投入使用；

第二步：煤矸石熟料颗粒制备工序，用颚式破碎机和对辊破碎机将煤矸石熟料制成所需粒度；

第三步：磁选除铁工序，用超强磁选机对煤矸石熟料颗粒和硅微粉进行强磁除铁处理；

第四步：煤矸石熟料细粉制备工序，首先用氧化铝陶瓷球磨机将磁选好的煤矸石熟料颗粒磨成所需细粉，然后用稀硫酸进行酸洗处理，最后经漂洗、沉淀、烘干等步骤制成低铁煤矸石熟料细粉；

第五步：配料工序，从原料库领取原材料，按配方计算的用量配料；

第六步：混料工序，先预混合煤矸石熟料细粉、板状刚玉细粉、水合氧化铝、硅微粉、低熔点防爆纤维和CASTAMENTFS20，再加入煤矸石熟料颗粒混匀；

第七步：将第六步的最终混合料进行抽检，合格后方可继续混料；

第八步：产品包装、入库。

本实施例熔盐炉浇注料的主要理化指标为：

化学成分：Al₂O₃54.3％，SiO₂44.6％，Fe₂O₃0.25％；

基质矿相组成：1400℃烧成后，基质XRD结果显示主晶相为莫来石；

抗热震性能：热震次数52次。

抗CO侵蚀性能：检测标准采用美国《耐火材料在CO气氛中崩解试验方法》(ASTMC288)。检测结果显示，试样未受影响，即没有出现掉粒和裂纹。

实施例2

熔盐炉浇注料配方：

组分粒度重量含量

煤矸石熟料6-0mm65％

煤矸石熟料200目10％

电熔白刚玉细粉325目15％

水合氧化铝5％

硅微粉5％

低熔点防爆纤维0.05％

CASTAMENTFS200.10％。

本实施例的制造方法同实施例1。

本实施例熔盐炉浇注料的主要理化指标为：

化学成分：Al₂O₃54.3％，SiO₂44.6％，Fe₂O₃0.25％；

基质矿相组成：1400℃烧成后，基质XRD结果显示主晶相为莫来石；

抗热震性能：热震次数45次。

抗CO侵蚀性能：检测标准采用美国《耐火材料在CO气氛中崩解试验方法》(ASTMC288)。检测结果显示，试样未受影响，即没有出现掉粒和裂纹。

实施例3

熔盐炉浇注料配方：

组分粒度重量含量

煤矸石熟料6-0mm65％

板状刚玉细粉325目24％

水合氧化铝5％

硅微粉6％

低熔点防爆纤维0.06％

CASTAMENTFS200.12％。

本实施例的制造方法同实施例1。

本实施例熔盐炉浇注料的主要理化指标为：

化学成分：Al₂O₃58.7％，SiO₂40.3％，Fe₂O₃0.28％；

基质矿相组成：1400℃烧成后，基质XRD结果显示主晶相为莫来石，次晶相为刚玉；

抗热震性能：热震次数58次。

抗CO侵蚀性能：检测标准采用美国《耐火材料在CO气氛中崩解试验方法》(ASTMC288)。检测结果显示，试样未受影响，即没有出现掉粒和裂纹。

Claims (3)

1.一种熔盐炉浇注料，其组分和重量含量为：

2.根据权利要求1所述的熔盐炉浇注料，其特征在于所述煤矸石熟料为低铁煤矸石熟料，SiO₂52-54％，Al₂O₃45-47％，Fe₂O₃≤0.3％；刚玉为板状刚玉、电熔白刚玉中一种，Al₂O₃≥99％；硅微粉平均粒径0.1-0.3μm，SiO₂≥97％；低熔点防爆纤维，长度3±0.2mm，直径20μm，软化点80±10℃，熔点100±10℃；减水剂为CASTAMENTFS20、CASTAMENTFS65中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种熔盐炉浇注料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：原材料准备及检验；按技术标准采购原料，并按国标对原材料进行检验，合格后方可投入使用；

第二步：煤矸石熟料颗粒制备工序，用颚式破碎机和对辊破碎机将煤矸石熟料制成所需粒度；

第三步：磁选除铁工序，用超强磁选机对煤矸石熟料颗粒和硅微粉进行强磁除铁处理；

第四步：煤矸石熟料细粉制备工序，首先用氧化铝陶瓷球磨机将磁选好的煤矸石熟料颗粒磨成所需细粉，然后用稀硫酸进行酸洗处理，最后经漂洗、沉淀、烘干等步骤制成低铁煤矸石熟料细粉；

第五步：配料工序，从原料库领取原材料，按配方计算的用量配料；

第六步：混料工序，先预混合煤矸石熟料细粉、刚玉细粉、水合氧化铝、硅微粉、低熔点防爆纤维和减水剂，再加入煤矸石熟料颗粒混匀；

第七步：将第六步的最终混合料进行抽检，合格后方可继续混料；

第八步：产品包装、入库。