CN105367095B - 一种水泥窑三次风管用耐火浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水泥窑三次风管用耐火浇注料及其制备方法，耐火浇注料，包括骨料、基质料和结合剂以及纤维添加料，所述纤维添加料包括50～75重量份的硅酸铝纤维、5～30重量份的聚丙烯纤维和15～45重量份的钢纤维；所述骨料和所述基质料的重量配比为2～8:1～3，所述纤维添加料的添加量为所述骨料与所述基质料总重量的10～15%；所述纤维添加料的直径为6～10mm。本发明选用合适的骨料，配合基质料，再配合使用纤维添加剂，提高浇注料的整体性，增强浇注料的抗折性能以及抗冲刷性，配合简单、高效的制备方法，在水泥窑三次风管处恶劣条件下，使用寿命长，更换周期长，减小生产成本，大大提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料领域，具体是一种水泥窑三次风管用耐火浇注料及其制备方法。
背景技术
水泥窑三次风管中需用弯头来改变管路的方向，弯头内壁为光滑表面，水泥窑三次风管部位温度变化大，管内风速较高，热气流内含大量细小的熟料颗粒，三次风管长期直接受到含尘热气流的冲刷与侵蚀，易使耐磨浇注料脱落，目前市场上现有的耐磨浇注料，如专利号CN103819204B公开的碳化硅莫来石质耐磨浇注料，在该部位使用时，普遍存在耐磨性能不高、耐高温性能较差和抗热震性能不强等缺陷，导致损坏频繁，寿命均不长。加上，现在回转窑对施工周期要求比较苛刻，要求施工周期短，烘窑快，能比较快的投入生产使用，这就对衬体材料提出了更高的要求，现有的浇注料已很难满足市场的需求。也有对水泥窑三次风管处的结构进行改进，以克服上述缺陷的，如专利号为CN202284700公开的一种水泥窑三次风管弯头，但是效果仍然不显著，难以达到要求，导致生产效率始终难以提高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的耐火浇注料在水泥窑三次风管使用时存在的上述缺陷，提供一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，采用新型的用料配方以及合适的配比，达到高耐磨性、耐腐蚀性，还具有良好的抗热震性能，性能稳定，可以克服水泥窑三次风管处恶劣的条件，使用寿命长。
本发明的另一目的是提供上述浇注料的制备方法，简单、高效，根据各成分的功能合理安排步骤，将各成分的功能发挥到最大化。
本发明采用如下的技术方案以达到上述第一目的：一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，包括骨料、基质料和结合剂，还包括纤维添加料，所述纤维添加料包括50～75重量份的硅酸铝纤维、5～30重量份的聚丙烯纤维和15～45重量份的钢纤维；所述骨料和所述基质料的重量配比为2～8:1～3，所述纤维添加料的添加量为所述骨料与所述基质料总重量的10～15%；所述骨料的粒径为1～10mm，所述基质料的粒径为0.1～0.5mm，所述纤维添加料的直径为6～10mm；所述基质料包括镁砂微粉、氧化硅细粉、莫来石微粉以及氧化铝细粉和红柱石。
上述技术方案，通过骨料配合基质料，形成具有高耐磨性和耐腐蚀性的主体，在浇注料中添加纤维添加料，可以为主体形成网状的附着框架，维持浇注料的整体性能，增强其抗折性和抗冲刷性。
作为优选，所述骨料包括28～50重量份的电熔镁砂、25～45重量份的改性白刚玉、5～15重量份的锆莫石以及8～20重量份的镁铝尖晶石。
作为优选，所述电熔镁砂包括5～21%的6～10mm的电熔镁砂、36～68%的3～6mm的电熔镁砂、25～50%的1～3mm的电熔镁砂。
作为优选，所述改性白刚玉的粒径范围的组成如下： 3～12%的5～8mm的改性白刚玉、46～65%的3～5mm的改性白刚玉、26～45%的1～3mm的改性白刚玉。
作为优选，所述电熔镁砂中氧化镁的含量不小于95%。
作为优选，所述改性白刚玉为铬改性的铬刚玉或者锆改性的锆刚玉。
作为优选，所述添加纤维料还包括有12～23份的防爆纤维。
作为优选，所述基质料中还包括锆英石，所述锆英石的添加量为所述基质料总量的6～12%。
作为优选，所述锆英石中二氧化锆和二氧化硅的含量不低于65%。
为了达到第二目的，本发明采用如下技术方案：一种水泥窑三次风管用耐火浇注料的制备方法，包括如下步骤：
（1）分别将骨料的各组分和基质料的各组分按重量份的混匀，然后将两混合料按配比混合，搅拌均匀，得到固体混合物；
（2）将结合剂溶于水中，得到结合剂浆料；所述结合剂为高铝水泥或者铝酸钙水泥；
（3）将所述纤维添加料的各组分按配比混合，将混合物加入到步骤（2）中所得到的结合剂浆料中，边加入边搅拌，加完后再搅拌30～50min，得到浆料混合物；
（4）将步骤（1）得到固体混合物加入到步骤（3）浆料混合物中，混匀，得到浇注料。
通过实施上述技术方案，本发明选用合适的骨料，配合基质料，可以形成超耐磨、耐腐蚀的浇注料，膨胀均匀、热震稳定性好，再配合使用纤维添加剂，提高浇注料的整体性，增强浇注料的抗折性能以及抗冲刷性，配合简单、高效的制备方法，根据各成分的功能合理安排步骤，将各成分的功能发挥到最大化，在水泥窑三次风管处恶劣条件下，使用寿命长，更换周期长，减小生产成本，大大提高生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种水泥窑三次风管用浇注料，包括骨料和基质料和促凝的结合剂，所述骨料和所述基质料的重量配比为2:3；骨料包括28重量份的电熔镁砂、45重量份的铬改性的铬刚玉、5重量份的锆莫石以及20重量份的镁铝尖晶石；粒径范围在1～10mm，平均粒径在4～6mm。基质料包括镁砂微粉、氧化硅细粉、莫来石微粉以及氧化铝细粉和红柱石，粒径范围在0.1～0.5mm，平均粒径在0.3mm。其中，骨料中，电熔镁砂中氧化镁的含量达到95.5%，电熔镁砂的粒径范围分布在1～10mm，具体构成是： 21%的6～10mm的电熔镁砂、36%的3～6mm的电熔镁砂、43%的1～3mm的电熔镁砂。改性白刚玉的粒径范围的组成如下： 9%的5～8mm的改性白刚玉、46%的3～5mm的改性白刚玉、45%的1～3mm的改性白刚玉。结合剂采用的是纯铝酸钙水泥。
制备方法包括如下步骤：
（1）分别将骨料的各组分和基质料的各组分按上述重量份准备好，并混匀，然后将两混合料按配比混合，搅拌均匀，得到固体混合物；
（2）将结合剂溶于水中，得到结合剂浆料；
（3）将步骤（1）得到固体混合物加入到步骤（2）得到的结合剂浆料中，混匀，得到浇注料。
实施例2：
一种水泥窑三次风管用浇注料，包括骨料和基质料以及纤维添加料、结合剂，所述骨料和所述基质料的重量配比为8:2；骨料包括50重量份的电熔镁砂、30重量份的锆改性的锆刚玉、15重量份的锆莫石以及15重量份的镁铝尖晶石；粒径在1～10mm之间。基质料包括镁砂微粉、氧化硅细粉、莫来石微粉以及氧化铝细粉、红柱石和锆英石，基质料的粒径范围在0.1～0.5mm之间；锆英石的添加量为所述基质料总量的10%，锆英石中二氧化锆和二氧化硅的含量在达到67%。其中，骨料中电熔镁砂中氧化镁的含量达到97%，电熔镁砂的粒径范围分布在1～10mm，具体组成是： 8%的6～10mm的电熔镁砂、42%的3～6mm的电熔镁砂、50%的1～3mm的电熔镁砂。改性白刚玉的粒径范围的组成如下： 32%的5～8mm的改性白刚玉、65%的3～5mm的改性白刚玉、32%的1～3mm的改性白刚玉。所述纤维添加料包括硅酸铝纤维50重量份、聚丙烯纤维25重量份、钢纤维15重量份，纤维的平均直径在5～10mm之间。结合剂采用的是高铝水泥。
实施例3：
一种水泥窑三次风管用浇注料，包括骨料和基质料以及纤维添加料，所述骨料和所述基质料的重量配比为6:1；所述骨料的粒径为1～10mm，所述基质料的粒径为0.1～0.5mm；所述骨料包括48重量份的电熔镁砂、25重量份的锆改性的锆刚玉、12重量份的锆莫石以及8重量份的镁铝尖晶石；所述基质料包括镁砂微粉、氧化硅细粉、莫来石微粉以及氧化铝细粉、红柱石和锆英石，锆英石的添加量为所述基质料总量的6%，锆英石中二氧化锆和二氧化硅的含量达到72%。其中，电熔镁砂中氧化镁的含量达到96%，电熔镁砂的粒径范围分布在1～10mm，具体是电熔镁砂包括5%的6～10mm的电熔镁砂、68%的3～6mm的电熔镁砂、27%的1～3mm的电熔镁砂。改性白刚玉的粒径范围的组成如下： 12%的5～8mm的改性白刚玉、62%的3～5mm的改性白刚玉、26%的1～3mm的改性白刚玉。所述纤维添加料包括硅酸铝纤维75重量份、聚丙烯纤维5重量份、钢纤维20重量份、防爆纤维15重量份。
实施例4：
一种水泥窑三次风管用浇注料，包括骨料和基质料以及纤维添加料，所述骨料和所述基质料的重量配比为5:3；骨料包括32重量份的电熔镁砂、40重量份的铬改性的铬刚玉、12重量份的锆莫石以及20重量份的镁铝尖晶石；粒径范围在1～10mm，平均粒径在4～6mm。基质料包括镁砂微粉、氧化硅细粉、莫来石微粉以及氧化铝细粉和红柱石，粒径范围在0.1～0.5mm，平均粒径在0.3mm。其中，骨料中，电熔镁砂中氧化镁的含量大于95%，纯度越高越好，但是纯度越高，成本也大，综合考虑，以96%最佳，电熔镁砂的粒径范围分布在1～10mm，具体构成是：15%的6～10mm的电熔镁砂、60%的3～6mm的电熔镁砂、25%的1～3mm的电熔镁砂。改性白刚玉的粒径范围的组成如下： 10%的5～8mm的改性白刚玉、50%的3～5mm的改性白刚玉、40%的1～3mm的改性白刚玉。纤维添加料包括硅酸铝纤维50重量份、聚丙烯纤维12重量份、钢纤维45重量份、防爆纤维12重量份。添加量为骨料和基质料的总重量的12～30%，本实施例添加25%。
实施例2、3、4的制备方法包括如下步骤：
（1）分别将骨料的各组分和基质料的各组分按上述重量份准备好，并混匀，然后将两混合料按配比混合，搅拌均匀，得到固体混合物；
（2）将结合剂溶于水中，得到结合剂浆料；
（3）将所述纤维添加料的各组分按配比混合，将混合物加入到步骤（2）中所得到的结合剂浆料中，边加入边搅拌，加完后再搅拌30～50min，得到浆料混合物；
（4）将步骤（1）得到固体混合物加入到步骤（3）浆料混合物中，混匀，得到浇注料。
Claims (8)
1.一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，包括骨料、基质料和结合剂，其特征在于，还包括纤维添加料，所述纤维添加料包括50～75重量份的硅酸铝纤维、5～30重量份的聚丙烯纤维和15～45重量份的钢纤维、12～23份的防爆纤维；所述骨料和所述基质料的重量配比为2～8:1～3，所述纤维添加料的添加量为所述骨料与所述基质料总重量的10～15%；所述骨料的粒径为1～10mm，所述基质料的粒径为0.1～0.5mm，所述纤维添加料的直径为6～10mm；所述基质料包括镁砂微粉、氧化硅细粉、莫来石微粉以及氧化铝细粉和红柱石。
2.根据权利要求1所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述骨料包括28～50重量份的电熔镁砂、25～45重量份的改性白刚玉、5～15重量份的锆莫石以及8～20重量份的镁铝尖晶石。
3.根据权利要求2所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述电熔镁砂包括5～21%的6～10mm的电熔镁砂、36～68%的3～6mm的电熔镁砂、25～50%的1～3mm的电熔镁砂。
4.根据权利要求2所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述改性白刚玉的粒径范围的组成如下：3～12%的5～8mm的改性白刚玉、46～65%的3～5mm的改性白刚玉、26～45%的1～3mm的改性白刚玉。
5.根据权利要求3所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述电熔镁砂中氧化镁的含量不小于95%。
6.根据权利要求4所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述改性白刚玉为铬改性的铬刚玉或者锆改性的锆刚玉。
7.根据权利要求1所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述基质料中还包括锆英石，所述锆英石的添加量为所述基质料总量的6～12%。
8.根据权利要求7所述一种水泥窑三次风管用耐火浇注料，其特征在于，所述锆英石中二氧化锆和二氧化硅的含量不低于65%。
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Denomination of invention: A refractory casting material for the tertiary air duct of a cement kiln and its preparation method Effective date of registration: 20231008 Granted publication date: 20180504 Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd. Changxin branch Pledgor: CHANGXING XING YING BUILDING MATERIAL Co.,Ltd. OF NEW FIRE RESISTANT Registration number: Y2023980060018 |