CN107098709A - 一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐火材料的技术领域，尤其是一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料。其包括以下重量份数的组分：烧结微孔3‑5mm的镁铝尖晶石20‑30份、碳化硅30‑50份、纯铝酸钙水泥5‑7份、活性氧化铝3‑6份、烧结微孔1‑3mm的锌铁尖晶石1‑2份、氧化锆微粉0.5‑1.5份、流动性改善添加剂0.1‑0.3份和纳米纤维素0.1‑0.3份，其中活性氧化铝和烧结微孔1‑3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。该污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，大幅度的净化原材料含有的氧化铁等杂质，提高浇注料在整体浇注过程中抗侵蚀能力、耐磨性和强度，克服传统浇注料高温性能较好的缺陷，从而整体上提高浇注料的使用寿命。

Description

一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料
技术领域
本发明涉及耐火材料的技术领域，尤其是一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料。
背景技术
陶粒是一种新兴材料，性能优良，在建筑、园艺、冶金、化工等行业都有广泛的应用。陶粒的主要原料为粘土，它是一种不可再生资源，开采受限，所以寻找合适的替代品势在必行。经过人们的长期研究发现，将每天产生巨量市政污泥来全部或部分代替粘土已成为未来行业发展的必然趋势，意义重大。但是由于污泥中氧化铁含量远远超出粘土，并含有较高的重金属，对陶粒生产用的回转窑内衬耐火材料有较强的腐蚀性，需要人们经常性的更换其内衬耐火材料，这样造成了很大的物料浪费，降低其处理效率。故寻找一种新型适配耐火材料来提高陶粒窑的耐磨性和抗腐蚀性已成为当前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对上述技术问题提出的一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，施工性能好、耐磨性能好、抗侵蚀能力强，在浇注料整个温度阶段都保持较高的强度和优异的综合性能。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其包括以下重量份数的组分：烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石20-30份、碳化硅30-50份、纯铝酸钙水泥5-7份、活性氧化铝3-6份、烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石1-2份、氧化锆微粉0.5-1.5份、流动性改善添加剂0.1-0.3份和纳米纤维素0.1-0.3份，其中活性氧化铝和烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。
进一步地，所述浇注料组分中还包括流动性改善添加剂；这样可以通过流动性改善添加剂大大改善浇注料浇注过程中的流动性。
进一步地，所述流动性改善添加剂为组分为0.1-0.2份的六偏磷酸钠微粉，这样可以通过流动性改善添加剂大大改善浇注料浇注过程中的流动性。
进一步地，所述纯铝酸钙水泥和活性氧化铝重量比为2:1；这样是为了保证整体浇注料具有优异的综合性能。
进一步地，所述浇注料组分中还包括助溶剂、缓凝剂和防爆剂。
采用上述重量配比的组分后，大幅度的净化原材料含有的氧化铁等杂质，提高浇注料在整体浇注过程中抗侵蚀能力、耐磨性和强度，克服传统浇注料高温性能较好的缺陷，从而整体上提高浇注料的使用寿命。
具体实施方式
在本发明中，碳化硅为浇注料的主要组成部分，碳化硅具有体积小、质量轻、强度高、耐磨性能好的优势，可以很好的提高浇注料的强度和耐磨性；烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石，其中MgO≧95%,Al2O3≧76%,镁铝尖晶石,耐高温、热膨胀系数小，稳定性好、抗渣性能好，是一种优质耐火材料的原料，其添加可以大大提高浇注料的抗渣能力、抗磨蚀能力和抗震稳定性。纯铝酸钙水泥，杂质成分相对较低，其氧化铝含量较高，性能优良、稳定性高。活性氧化铝的添加可以提高浇注过程中的流动性能；但是活性氧化铝添加的量应该适当，当添加过量时候，就会使得活性氧化铝与纯铝酸钙水泥发生反应，而影响到整体浇注料的性能，当添加量少时，就不能起到其改善浇注料浇注过程流动性的需求；流动性改善添加剂的添加是为了更加促进其浇注过程中的流动性；纳米纤维素的添加，是为了提高浇注过程中的防爆性；氧化锆微粉的添加，是为了提高浇注料的耐磨性、耐腐蚀性能，同时对强度也会有很大的提高。助溶剂的添加是为了提高浇注料中物料溶解的效果；缓凝剂是为了延缓浇注料中凝固；防爆剂是为了提高浇注料在浇注过程中的防爆效果，提高浇注料的稳定性。烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石的添加是为了增强其整体的抗侵蚀性，因为，采用污泥和固废熔融物最为替代的粘土的原料，要比单独采用粘土作为浇注料的腐蚀性更大，添加烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石可以很好的增强其整体的抗侵蚀性。
实施例一：
一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其包括以下重量份数的组分：烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石20份、碳化硅30份、纯铝酸钙水泥7份、活性氧化铝4份、烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石2份、氧化锆微粉0.8份、流动性改善添加剂0.2份和纳米纤维素0.2份，其中活性氧化铝和烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。
其中浇注料组分中还包括流动性改善添加剂；流动性改善添加剂为组分为0.1份的六偏磷酸钠微粉。浇注料组分中还包括助溶剂、缓凝剂和防爆剂。
对实施例一组分组成的污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料进行实验测试：将上述配方的浇注料进行浇注测试，在600℃*3h烧后抗折强度为12MPa，600℃*3h烧后耐压强度为52.3 MPa，600℃水冷10次后抗折强度保持率为36%，600℃抗渣实验侵蚀指数为8%；在1000℃*3h烧后抗折强度为15.3MPa，1000℃*3h烧后耐压强度为56 MPa，1000℃水冷10次后抗折强度保持率为42%，1000℃抗渣实验侵蚀指数为10%；在1500℃*3h烧后抗折强度为18MPa，1500℃*3h烧后耐压强度为59 MPa，1500℃水冷10次后抗折强度保持率为46%，1500℃抗渣实验侵蚀指数为13%；相对于传统浇注料寿命可提高26%。
实施例二：
一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其包括以下重量份数的组分：烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石25份、碳化硅40份、纯铝酸钙水泥6份、活性氧化铝3份、烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石1份、氧化锆微粉0.5份、流动性改善添加剂0.1份和纳米纤维素0.1，其中活性氧化铝和烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。
其中浇注料组分中还包括流动性改善添加剂；流动性改善添加剂为组分为0.1份的六偏磷酸钠微粉。浇注料组分中还包括助溶剂、缓凝剂和防爆剂。
对实施例二组分组成的污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料进行实验测试：将上述配方的浇注料进行浇注测试，在600℃*3h烧后抗折强度为18MPa，600℃*3h烧后耐压强度为58 MPa，600℃水冷10次后抗折强度保持率为42%，600℃抗渣实验侵蚀指数为14%；在1000℃*3h烧后抗折强度为21MPa，1000℃*3h烧后耐压强度为62MPa，1000℃水冷10次后抗折强度保持率为48%，1000℃抗渣实验侵蚀指数为16%；在1500℃*3h烧后抗折强度为24.2MPa，1500℃*3h烧后耐压强度为68 MPa，1500℃水冷10次后抗折强度保持率为56%，1500℃抗渣实验侵蚀指数为22%；相对于传统浇注料寿命可提高36%。
实施例三：
一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于，其包括以下重量份数的组分：烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石20-30份、碳化硅30-50份、纯铝酸钙水泥5-7份、活性氧化铝3-6份、烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石1-2份、氧化锆微粉0.5-1.5份、流动性改善添加剂0.1-0.3份和纳米纤维素0.1-0.3份，其中活性氧化铝和烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。
其中浇注料组分中还包括流动性改善添加剂；流动性改善添加剂为组分为0.1份的六偏磷酸钠微粉。浇注料组分中还包括助溶剂、缓凝剂和防爆剂。
对实施例三组分组成的污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料进行实验测试：将上述配方的浇注料进行浇注测试，在600℃*3h烧后抗折强度为15.2MPa，600℃*3h烧后耐压强度为48.6MPa，600℃水冷10次后抗折强度保持率为38%，600℃抗渣实验侵蚀指数为12%；在1000℃*3h烧后抗折强度为18MPa，1000℃*3h烧后耐压强度为55MPa，1000℃水冷10次后抗折强度保持率为46.5%，1000℃抗渣实验侵蚀指数为14.2%；在1500℃*3h烧后抗折强度为20MPa，1500℃*3h烧后耐压强度为64 MPa，1500℃水冷10次后抗折强度保持率为52%，1500℃抗渣实验侵蚀指数为18%；相对于传统浇注料寿命可提高32%。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于，其包括以下重量份数的组分：烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石20-30份、碳化硅30-50份、纯铝酸钙水泥5-7份、活性氧化铝3-6份、烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石1-2份、氧化锆微粉0.5-1.5份、流动性改善添加剂0.1-0.3份和纳米纤维素0.1-0.3份，其中活性氧化铝和烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。
2.如权利要求1所述的一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于：所述浇注料组分中还包括流动性改善添加剂。
3.如权利要求2所述的一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于：所述流动性改善添加剂为组分为0.1-0.2份的六偏磷酸钠微粉。
4.如权利要求1所述的一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于：所述纯铝酸钙水泥和活性氧化铝重量比为2:1。
5.如权利要求1所述的一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于：所述浇注料组分中还包括助溶剂、缓凝剂和防爆剂。
6.如权利要求1所述的一种污泥固废再生处理陶粒窑用浇注料，其特征在于：所述烧结微孔3-5mm的镁铝尖晶石25份、碳化硅40份、纯铝酸钙水泥6份、活性氧化铝3份、烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石1份、氧化锆微粉0.5份、流动性改善添加剂0.1份和纳米纤维素0.1，其中活性氧化铝和烧结微孔1-3mm的锌铁尖晶石为微粉，纯铝酸钙水泥为粉状。
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