CN105732059A - 一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆12%、氧化硅38%、氧化铝49%、纯铝酸钙水泥79%、耐高温矿物5570%、碳化硅38%、硫酸钠1.52%、无机溶胶1.52%、烧结氧化镁35%、柠檬酸0.150.25%、减水剂0.150.25%、分散剂0.050.15%。本发明还公开了一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的制造方法，利用该方法制造的内衬材料强度高，体积膨胀率小，耐垃圾焚烧烟气腐蚀，耐火耐高温性能好，固化速度快，耐腐蚀性高，抗蠕变强度高。

Description

一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及耐火内衬材料技术领域，特别涉及一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料及其制造方法。

背景技术

垃圾焚烧是一种较古老的传统的处理垃圾的方法，是现代各国相继建造焚烧炉，垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。将垃圾用焚烧法处理后，垃圾能减量化，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物。现代的垃圾焚烧炉皆配有良好的烟尘净化装置，减轻对大气的污染。但近年来，垃圾焚烧法在国内外已开始进入萎缩期。目前有超过15个国家和地区，通过了对焚烧垃圾的部分禁令。垃圾焚烧装置一般设置有二燃室，其目的是确保烟气在足够高的温度停留足够的时间，从而满足垃圾焚烧后烟气中间二恶英等物质的分解排放需求，达到环保排放目的。二燃室的内衬材料需要使用具有高强度、耐腐蚀的耐火材料，一般是耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料，耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是绝对的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。而垃圾焚烧后会产生大量的腐蚀性气体，经过二燃室分解时在高温下会对内衬材料造成很严重的侵蚀，现有的二燃室内衬材料均存在使用寿命不长、强度低等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种强度高、耐腐蚀性强、耐高温性能好的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料及其制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆1-2%、氧化硅3-8%、氧化铝4-9%、纯铝酸钙水泥7-9%、耐高温矿物55-70%、碳化硅3-8%、硫酸钠1.5-2%、无机溶胶1.5-2%、烧结氧化镁3-5%、柠檬酸0.15-0.25%、减水剂0.15-0.25%、分散剂0.05-0.15%。 经过大量的正交实验，以及各种成分的比对，确定了十分合理的配方。

作为优选的，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆1.6%、氧化硅6.5%、氧化铝6.2%、纯铝酸钙水泥8.1%、耐高温矿物63.5%、碳化硅5.8%、硫酸钠1.8%、无机溶胶1.7%、烧结氧化镁4.3%、柠檬酸0.19%、减水剂0.21%、分散剂0.1%。

作为优选的，所述的各原料均为粉状。

作为优选的，所述的氧化锆为氧化锆纤维，可以提高内衬材料的强度，避免裂缝断裂。

作为优选的，所述的耐高温矿物为矾土、粘土、尖晶石、方镁石或白云石其中的一种或两种以上组成的混合物。

作为优选的，所述的耐高温矿物按重量百分比计配比为矾土50-70%、粘土40-50%组成的混合物。

作为优选的，所述的无机溶胶为铝溶胶、硅溶胶、莫来石溶胶或尖晶石溶胶其中的一种或两种以上组成的混合物。

作为优选的，所述的分散剂为聚乙二醇基分散剂，聚乙二醇是水溶性分散体系的良好分散剂/增溶剂/润湿剂/溶剂，可以很好的跟有较低亲水亲油平衡值(HLB value)的分散物形成稳定的分散体系，经过试验，使用在本发明的内衬材料内能够起到很好的分散效果。

一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将配方量的氧化锆、氧化硅、氧化铝、纯铝酸钙水泥、耐高温矿物、碳化硅、烧结氧化镁在搅拌器内混合均匀；先将基础物料搅拌均匀。

步骤二、将步骤一得到的混合物与其余配方量的硫酸钠、无机溶胶、柠檬酸、减水剂、分散剂在搅拌器内继续混合均匀；添加无极溶胶有助于提高混合物浇注时的流动性；可以降低水泥的添加量，提高了内衬材料的耐腐蚀性和抗蠕变强度；获得了良好的施工灵活性和均匀的细粉分布，并在相对较低的温度下形成了理想的相，表现出良好的抗剥落性能。添加氧化镁经常会引起体积膨胀，一般是由于氧化镁水化造成的，而体积膨胀在加工阶段优惠引发裂缝，在浇注料中加入适量柠檬酸可以减少氧化镁水化产生的有害影响并且机械强度与无柠檬酸的试样相比增加了3倍。通过表观体积膨胀测试和热重分析评价可知，在水化实验条件下(50℃，高湿度环境下放置7天)，柠檬酸的加入降低了氧化镁水化率。

步骤三、将步骤二得到的混合物通过高速混碾机进一步混合均匀；

步骤四、将步骤三得到的混合物加总重量5-6%的水混合搅拌后即可按照需要浇注成型，将浇注好的试样现在潮湿环境中进行18小时的养护，然后再在空气中干燥20小时，然后再100℃烘干18小时，最后在1000-1100℃进行1.5小时烧成。

作为优选的，所述步骤三的混合时间为35-45分钟，在此时间范围内可以达到最好的混合效果。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供了一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的配方以及制造方法，该内衬材料强度高，体积膨胀率小，耐垃圾焚烧烟气腐蚀，耐火耐高温性能好，固化速度快，耐腐蚀性高，抗蠕变强度高。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述，本发明各种成分的含量均为各成分的重量占用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料总重量的重量百分比表示。

实施例1

一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆1-2%、氧化硅3-8%、氧化铝4-9%、纯铝酸钙水泥7-9%、耐高温矿物55-70%、碳化硅3-8%、硫酸钠1.5-2%、无机溶胶1.5-2%、烧结氧化镁3-5%、柠檬酸0.15-0.25%、减水剂0.15-0.25%、分散剂0.05-0.15%。

特别优选的配方，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆1.6%、氧化硅6.5%、氧化铝6.2%、纯铝酸钙水泥8.1%、耐高温矿物63.5%、碳化硅5.8%、硫酸钠1.8%、无机溶胶1.7%、烧结氧化镁4.3%、柠檬酸0.19%、减水剂0.21%、分散剂0.1%。

特别优选的，所述的各原料均为粉状。

特别优选的，所述的氧化锆为氧化锆纤维。

特别优选的，所述的耐高温矿物为矾土、粘土、尖晶石、方镁石或白云石其中的一种或两种以上组成的混合物。

特别优选的，所述的耐高温矿物按重量百分比计配比为矾土50-70%、粘土40-50%组成的混合物。

特别优选的，所述的无机溶胶为铝溶胶、硅溶胶、莫来石溶胶或尖晶石溶胶其中的一种或两种以上组成的混合物。

特别优选的，所述的分散剂为聚乙二醇基分散剂。

实施例2

一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将配方量的氧化锆、氧化硅、氧化铝、纯铝酸钙水泥、耐高温矿物、碳化硅、烧结氧化镁在搅拌器内混合均匀；

步骤二、将步骤一得到的混合物与其余配方量的硫酸钠、无机溶胶、柠檬酸、减水剂、分散剂在搅拌器内继续混合均匀；

步骤三、将步骤二得到的混合物通过高速混碾机进一步混合均匀；

步骤四、将步骤三得到的混合物加水混合搅拌后即可按照需要浇注成型。

特别优选的，所述步骤三的混合时间为35-45分钟。

本发明提供了一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的配方以及制造方法，该内衬材料强度高，体积膨胀率小，耐垃圾焚烧烟气腐蚀，耐火耐高温性能好，固化速度快，耐腐蚀性高，抗蠕变强度高。

上面根据实施例和对比例对本发明做了详细的说明，但是本发明并不限于上述实施例和对比例，在本领域技术人员具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆1-2%、氧化硅3-8%、氧化铝4-9%、纯铝酸钙水泥7-9%、耐高温矿物55-70%、碳化硅3-8%、硫酸钠1.5-2%、无机溶胶1.5-2%、烧结氧化镁3-5%、柠檬酸0.15-0.25%、减水剂0.15-0.25%、分散剂0.05-0.15%。

2.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于，包含以下按重量百分比计的原料：氧化锆1.6%、氧化硅6.5%、氧化铝6.2%、纯铝酸钙水泥8.1%、耐高温矿物63.5%、碳化硅5.8%、硫酸钠1.8%、无机溶胶1.7%、烧结氧化镁4.3%、柠檬酸0.19%、减水剂0.21%、分散剂0.1%。

3.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于：所述的各原料均为粉状。

4.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于：所述的氧化锆为氧化锆纤维。

5.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于：所述的耐高温矿物为矾土、粘土、尖晶石、方镁石或白云石其中的一种或两种以上组成的混合物。

6.根据权利要求5所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于：所述的耐高温矿物按重量百分比计配比为矾土50-70%、粘土40-50%组成的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于：所述的无机溶胶为铝溶胶、硅溶胶、莫来石溶胶或尖晶石溶胶其中的一种或两种以上组成的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料，其特征在于：所述的分散剂为聚乙二醇基分散剂。

9.一种根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将配方量的氧化锆、氧化硅、氧化铝、纯铝酸钙水泥、耐高温矿物、碳化硅、烧结氧化镁在搅拌器内混合均匀；

步骤二、将步骤一得到的混合物与其余配方量的硫酸钠、无机溶胶、柠檬酸、减水剂、分散剂在搅拌器内继续混合均匀；

步骤三、将步骤二得到的混合物通过高速混碾机进一步混合均匀；

步骤四、将步骤三得到的混合物加水混合搅拌后即可按照需要浇注成型。

10.根据权利要求9所述的用于垃圾焚烧炉二燃室的内衬材料的制造方法，其特征在于：所述步骤三的混合时间为35-45分钟。