CN107266093A - 一种垃圾处理窑用耐磨浇注料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾处理窑用耐磨浇注料及其制备方法，所述浇注料组份按质量份包括：15‑0mmA88尖晶石30‑50份，10‑5mmA95尖晶石颗粒15‑25份，粒径0.076‑0.088mm的复合无机粉5‑10份，粒径2‑100um的锆凝胶粉 5‑8份，粒径小于1μm的硅微粉3‑8份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉3‑5份，硅酸盐625水泥1‑3份，镁溶胶3‑8份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份；本发明所述复合耐磨浇注料具有组织结构均匀，强度高、耐高温、抗热震性好，易施工的特点。

Description

一种垃圾处理窑用耐磨浇注料及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，涉及一种垃圾处理窑用耐磨浇注料及其制备方法。
背景技术
碱性垃圾处理窑等窑炉结构部位具有碱性气氛成份重，熟料及热烟气冲刷作用强，环境温差大，耐火度高等特殊工况条件，对耐火材料性能的指标要求比较高，常规产品一般使用的是水泥结合的刚玉莫来石质耐火浇注料，其存在的问题有：刚玉的热膨胀系数比较大，热震稳定性不好，刚玉在水泥窑碱性气氛中由α相刚玉转变为β相刚玉，致体积膨胀，易造成结构破坏，不耐碱性侵蚀，使得喷煤管的寿命大为缩短，已不能满足市场的需要。目前，新型干法水泥生产线规模日益扩大，为了提高整个烧成系统的运转率，增强企业的市场竞争力，新型干法水泥生产企业迫切需要高质量的耐火浇注料应用于其中。
浇注料的传统施工方式为振动施工，存在一些缺点，例如，振动器振动不足导致浇注体密度不够，振动过度颗粒容易产生偏析，且振动棒插入拔出时易留下空洞，另外振动器有噪声污染，影响施工环境。
发明内容
本发明要提供垃圾处理窑用耐磨浇注料，所述垃圾处理窑用耐磨浇注料可改善组织结构晶相结构均匀性，优化材料坯体防爆性能，进而获得一种抗侵蚀性好，抗碱裂好、抗热震性好、耐磨损，改变传统施工方式，采用自流模式制备得到，施工方便的一种浇注料。
本发明采用的具体技术方案如下：
一种垃圾处理窑用耐磨浇注料，包括以下组分原料及重量份：15-0mmA88尖晶石30-50份，10-5mmA95尖晶石颗粒15-25份，粒径0.076-0.088mm的复合无机粉5-10份，粒径2-100um的锆凝胶粉 5-8份，粒径小于1μm的硅微粉3-8份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉3-5份，硅酸盐625水泥1-3份，镁溶胶3-8份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份。
优选的，所述A88尖晶石包括15-8mm、3-8mm和0-3mm的颗粒。
优选的，所述复合无机粉为质量比为1:2：1：1的红柱石、蓝晶石、硅线石和改性莫来石粉的组合。
优选的，所述消泡剂剂为大田化学生产的PA-311和TCB-1。
优选的，所述耐热钢纤维主要成分为Fe 、Ni和Cr，还包括微量的Nb、Mn和C，以及极微量的Si、P和S；具体成分比例为：Ni-40wt%，Cr-16wt%，Nb-10wt%，Mn-5wt%，C-0.5wt%，Si-0.1wt%以下，P-0.1wt%以下，S-0.1wt%以下，余量为Fe。
优选的，所述防爆纤维为直径3μm，长度7mm，熔点为90度以下的聚合物纤维。
优先的，所述碳酸铝的细度为180目。
本发明的另一个目的是提供一种垃圾处理窑用耐磨浇注料的制备方法。
一种垃圾处理窑用耐磨浇注料的制备方法，包括如下步骤：a.将上述原料（镁溶胶除外）倒入搅拌装置内，室温搅拌混合；b.加入3-8%的镁溶胶搅拌均匀；c.搅拌好的物料注入模具，带模具养护48h，脱模养护36-48h后干燥；d.以5℃/min升温至300保温6h，以10℃/min升温至1300℃保温4h，即可得到产品。
本发明的有益效果如下：
本发明采用尖晶石作为骨料，利用尖晶石的硬度高，耐磨性好的特点，来提高浇注料的耐磨性能和抗侵蚀性能；浇注料中复合无机粉为红柱石、蓝晶石、硅线石和改性莫来石粉组合，红柱石、硅线石在高温下不可逆地转化为莫来石和SiO2，SiO2基本处于莫来石晶体内部，在高温状态下莫来石晶体内被软化的SiO2能够吸收温度变化而引起的体积变化，同时蓝晶石的莫来石转化温度较红柱石低，可以形成梯度化的莫来石化反应，可以避免为了获得同样的膨胀，全部使用红柱石避免集中膨胀导致的裂纹；同时使用的改性莫来石属于一种亚高岭土，使用过程中可以吸收窑内气氛中的碱性物质，也能随窑内温度变化继续莫来石化，起到优化材料基质改善材料性能作用，三者可以实现完美的结合从而避免一种产品的不足。通过消泡剂PA-311和TCB-1的复合加入，可以更好的消除气泡，气体更易排出，改善气孔分布状态，避免浇注料内部不均匀化避免了材料偏析，使用量0.15份比较合适，超过0.15份影响材料性能，小于0.15份气泡不能充分排除。添加锆凝胶粉，硅微粉，镁溶胶，氧化铝微粉，硅酸盐625水泥，可以形成镁尖晶石镁橄榄石硅酸锆复合结构，使得基质的主晶相为多项复合结构，彼此间互相咬合，提高了浇注料晶相间组织均匀性，进而改善了浇注料的整体性能；本发明还使用了碳酸铝，防爆纤维复合防止浇注料的爆裂，防爆纤维在烘烧过程软化、收缩、熔化，最后形成气孔并碳化，碳酸铝会在浇注后与水反应产生气体，在材料内部形成微小网络气孔，形成水气通道，减轻材料内部应力，提高抗热震性，延长浇注料的使用寿命，分解后的产物又是活性氢氧化铝，可以与系统内组分形成高温相物质。
此外，本发明改变传统施工方式，采用自流模式，不需振动器振动即可为自动流动、摊平、密实和固化，避免了振动施工可能带来的浇注料偏析等问题，同时添加复合消泡剂使浇注料具备良好的消泡排除气体功能。本发明采用耐热钢纤维对浇注料进行内部的加固，耐热钢纤维表面粗糙，可与润湿后的粉料紧密结合起到一定的支撑作用，有助于浇注料更快地塑形。与传统浇注料比，镁溶胶复合耐磨浇注料高温体积稳定性好、抗碱侵蚀、抗爆裂，使用寿命长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种垃圾处理窑用耐磨浇注料，包括以下组分原料及重量份：15-0mmA94尖晶石50份，10-5mmA95尖晶石颗粒15份，粒径0.076-0.088mm的复合无机粉10份，粒径2-100um的锆凝胶粉 5份，粒径小于1μm的硅微粉5份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份，硅酸盐625水泥1份，镁溶胶4份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料：a.将上述原料（镁溶胶除外）倒入搅拌装置内，室温搅拌混合；b.加入4份的镁溶胶搅拌均匀；c.搅拌好的物料注入模具，带模具养护48h，脱模养护36-48h后干燥；d.以5℃/min升温至300保温6h，以10℃/min升温至1300℃保温4h，即可得到产品。
实施例2
一种垃圾处理窑用耐磨浇注料，包括以下组分原料及重量份：15-0mmA88尖晶石45份，10-5mmA95尖晶石颗粒20份，粒径0.076-0.088mm的复合无机粉10份，粒径2-100um的锆凝胶粉 5份，粒径小于1μm的硅微粉5份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份，硅酸盐625水泥2份，镁溶胶5份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料：a.将上述原料（镁溶胶除外）倒入搅拌装置内，室温搅拌混合；b.加入4%的镁溶胶搅拌均匀；c.搅拌好的物料注入模具，带模具养护48h，脱模养护36-48h后干燥；d.以5℃/min升温至300保温6h，以10℃/min升温至1300℃保温4h，即可得到产品。
实施例3
一种垃圾处理窑用耐磨浇注料，包括以下组分原料及重量份：15-0mmA88尖晶石48份，10-5mmA95尖晶石颗粒18份，粒径0.076-0.088mm的复合无机粉8份，粒径2-100um的锆凝胶粉 5份，粒径小于1μm的硅微粉4份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份，硅酸盐625水泥1份，镁溶胶4份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料：a.将上述原料（镁溶胶除外）倒入搅拌装置内，室温搅拌混合；b.加入5份的镁溶胶搅拌均匀；c.搅拌好的物料注入模具，带模具养护48h，脱模养护36-48h后干燥；d.以5℃/min升温至300保温6h，以10℃/min升温至1300℃保温4h，即可得到产品。
实施例4
一种垃圾处理窑用耐磨浇注料，包括以下组分原料及重量份：15-0mmA88尖晶石50份，10-5mmA95尖晶石颗粒15份，粒径0.076-0.088mm的复合无机粉10份，粒径2-100um的锆凝胶粉 5份，粒径小于1μm的硅微粉5份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份，硅酸盐625水泥3份，镁溶胶7份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料：a.将上述原料（镁溶胶除外）倒入搅拌装置内，室温搅拌混合；b.加入6份的镁溶胶搅拌均匀；c.搅拌好的物料注入模具，带模具养护48h，脱模养护36-48h后干燥；d.以5℃/min升温至300保温6h，以10℃/min升温至1300℃保温4h，即可得到产品。
上述实施例所得浇注料技术性能指标如下：
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明所作的等效变换与修改，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种垃圾处理窑用耐磨浇注料，包括以下组分原料及重量份：15-0mmA88尖晶石30-50份，10-5mmA95尖晶石颗粒15-25份，粒径0.076-0.088mm的复合无机粉5-10份，粒径2-100um的锆凝胶粉 5-8份，粒径小于1μm的硅微粉3-8份，粒径小于1.2μm的Al2O3微粉3-5份，硅酸盐625水泥1-3份，镁溶胶3-8份，焦磷酸钠 0.12份，消泡剂 0.15份，防爆纤维0.3份，碳酸铝0.2份。
2.根据权利要求1所述的垃圾处理窑用耐磨浇注料，其特征在于：所述尖晶石包括15-8mm、3-8mm和0-3mm的颗粒。
3.根据权利要求1所述的垃圾处理窑用耐磨浇注料，其特征在于：所述复合无机粉为质量比为1:2：1：1的红柱石、蓝晶石、硅线石和改性莫来石粉的组合。
4.根据权利要求1所述的垃圾处理窑用耐磨浇注料，其特征在于：所述消泡剂剂为大田化学生产的PA-311和TCB-1。
5.根据权利要求1所述的垃圾处理窑用耐磨浇注料，其特征在于：所述碳酸铝的细度为180目。
6.一种垃圾处理窑用耐磨浇注料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a.将上述原料（镁溶胶除外）倒入搅拌装置内，室温搅拌混合；
b.加入3-8份的镁溶胶搅拌均匀；c.搅拌好的物料注入模具，带模具养护48h，脱模养护36-48h后干燥；d.以5℃/min升温至300保温6h，以10℃/min升温至1300℃保温4h，即可得到产品。
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