CN111548105A

CN111548105A - 固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法

Info

Publication number: CN111548105A
Application number: CN202010543253.9A
Authority: CN
Inventors: 郭宏相; 贾全利; 何贯通; 李社鹏; 万俊; 李放
Original assignee: HENAN HONGDA FURNACE INDUSTRIAL CO LTD
Current assignee: HENAN HONGDA FURNACE INDUSTRIAL CO LTD
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2020-08-18

Abstract

本发明涉及一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，将质量份数为40‑70的电熔铬刚玉颗粒、质量份数为0‑30的刚玉颗粒、质量份数为5‑15的尖晶石细粉、质量份数为3‑10的氧化铬细粉、质量份数为4‑10的活性氧化铝微粉、质量份数为2‑6的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.2‑0.4的高效减水剂干混均匀后再加入质量份数为4.2‑5的水搅拌均匀，经振动浇注成型得到耐抗侵蚀浇注料工作层A；具有节能，施工方便，抗热剥落性能优良，使用寿命高，且回转窑窑皮温度较传统耐火材料有明显降低。

Description

固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法

技术领域

本发明属于无机非金属材料技术领域，具体是一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法。

背景技术

固体危险废物具有腐蚀性、毒性、易燃性或者感染性，处置不当会对人体健康和环境造成严重危害，还会引起水和土壤的污染。焚烧处理实现了固体危废的减量化、无害化、资源化，是目前最有效的固体危废处理方法。

目前，国内外危废焚烧系统关键设备主要为回转窑，其所用耐火材料是其寿命的决定性因素。目前焚烧系统耐火材料多为耐火砖或含氧化铬的浇注料。危废焚烧系统主要参考水泥回转窑的设计, 在操作过程中经常出现危险废物焚烧效果不佳、回转窑内结圈、回转窑高温带腐蚀严重、污染物排放不达标等问题。由于在焚烧系统用耐火材料长期高温作用、腐蚀性气体和碱蒸汽的侵蚀，造成耐火砖或浇注料溶蚀和变形，热剥落严重，被迫停窑维修；再加上耐火砖生产周期长、浇注料养护和干燥周期长，严重制约了危废行业的正常生产节奏。其次，由于危废的来源不同，燃烧产物、分解产物不同，其对耐火材料的侵蚀和破坏机制不同，造成危废行业用回转窑使用寿命有较大差异，市场调研发现经常耐火材料寿命短，造成危险废物回转窑焚烧系统的不能安全、稳定运行，严重影响了危废企业的正常运行，不仅关系到焚烧系统的经济性和安全性, 还关系到二噁英等需要严格控制的有机污染物的排放问题。

因此，生产一种节能，施工方便，使用寿命长，具有优良的隔热性能，能够满足固废焚烧回转窑的使用需求，经干燥后产品可直接使用的固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，它解决了回转窑用耐火材料工作层因抗灰渣及熔盐侵蚀性能差容易蚀损造成寿命短的问题，中间层具有好的中低温强度和优异的热震稳定性，避免了现有预制件或浇注料在中低温下强度容易热剥落导致的横断现象，隔热层具有相对低的导热系数，减少了热传导可降低回转窑筒体温度，本发明的复合结构预制件可提高固体危废焚烧回转窑的使用寿命，提高固废焚烧处置能力，因此具有广阔的市场前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种节能，施工方便，使用寿命长，具有优良的隔热性能，能够满足固废焚烧回转窑的使用需求，经干燥后产品可直接使用的固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，用于克服现有技术中的缺陷。

本发明的技术方案是这样实现的：一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其制备方法包括如下步骤：

1）将质量份数为40-70的电熔铬刚玉颗粒、质量份数为0-30的刚玉颗粒、质量份数为5-15的尖晶石细粉、质量份数为3-10的氧化铬细粉、质量份数为4-10的活性氧化铝微粉、质量份数为2-6的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.2-0.4的高效减水剂干混均匀后再加入质量份数为4.2-5的水搅拌均匀，经振动浇注成型得到耐抗侵蚀浇注料工作层A；

2）将质量份数为65-70的莫来石颗粒、质量份数为5-15的矾土细粉、质量份数为3-8的氧化硅微粉、质量份数为4-10的活性氧化铝微粉、质量份数为2-4的纯铝酸钙水泥、质量份数为0.2-0.4的高效减水剂以及质量份数为1-3的钢纤维干混均匀，再加入质量份数为4.2-5的水搅拌均匀后在步骤1）中耐侵蚀浇注料工作层A上振动浇注成型得到高强度以及高抗热震性浇注料中间层B；

3）将质量份数为60-65的焦宝石颗粒、质量份数为5-10的氧化铝空心球、质量份数为4-10的矾土细粉、质量份数为3-8的氧化硅微粉、质量份数为4-6的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.2-0.4的高效减水剂干混均匀后再与质量份数为5.5-6.5的水搅拌均匀后在步骤2）中高强度以及高抗热震性浇注料中间层B上振动浇注成型得到低密度以及低导热浇注料隔热层C，最终得到预制件坯体；

4）将步骤3）中预制件坯体于20-50℃的环境中养护12-24h后脱模，经200-300℃干燥后得到成品。

所述的步骤1）电熔铬刚玉中氧化铬含量≥30%，Al2O3>50%，粒度为8-0.09mm；刚玉颗粒是电熔白刚玉、板状刚玉的一种或2种的混合物，刚玉颗粒的粒径为8-0.09mm，尖晶石细粉中Al2O3>70%， MgO<28%，粒度小于88微米；纯铝酸钙水泥中氧化铝含量≥68%，CaO<31%；氧化铬细粉中Al2O3>98%，粒度小于44微米；活性氧化铝微粉中氧化铝含量≥99%，粒度小于5微米。

所述的步骤2）莫来石颗粒中Al2O3>68%, Fe2O3<1%, 粒度为8-0.09mm；氧化硅微粉中氧化硅≥95%，粒度小于2微米；矾土细粉中Al2O3>75%, Fe2O3<1.5%，粒度小于88微米；钢纤维为不锈钢纤维，长度大于10毫米。

所述的步骤3）氧化铝空心球中Al2O3>98%，粒度为3-0.5mm；焦宝石颗粒中Al2O3>43%， Fe2O3<1.5%，粒度为8-0.09mm。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明工作层耐高温、耐固废中的无机盐和灰渣的高温侵蚀性能优良；中间部位为高强度高抗热震性的莫来石基浇注料，具有中低温强度高，抗热震性能优异；隔热层为低密度低导热的焦宝石基浇注料组成，其具有优良的隔热性能，能够满足固废焚烧回转窑的使用需求，经干燥后产品可直接使用，具有节能、施工方便、长寿命的优点。用本发明制备的预制件，是三层复合材料组成的预制件，其中工作层为耐侵蚀浇注料；中间层为高强度高抗热震性的浇注料材料；隔热层为低导热低密度的浇注料。具有节能，施工方便，抗热剥落性能优良，使用寿命高，且回转窑窑皮温度较传统耐火材料有明显降低。

具体实施方式

实施例一：一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其制备方法包括如下步骤：

1）将质量份数为40的电熔铬刚玉颗粒、质量份数为5的尖晶石细粉、质量份数为3的氧化铬细粉、质量份数为4的活性氧化铝微粉、质量份数为2的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.2的高效减水剂干混均匀后再加入质量份数为4.2的水搅拌均匀，经振动浇注成型得到耐抗侵蚀浇注料工作层A；

2）将质量份数为65的莫来石颗粒、质量份数为5的矾土细粉、质量份数为3的氧化硅微粉、质量份数为4的活性氧化铝微粉、质量份数为2的纯铝酸钙水泥、质量份数为0.2的高效减水剂以及质量份数为1的钢纤维干混均匀，再加入质量份数为4.2的水搅拌均匀后在步骤1）中耐侵蚀浇注料工作层A上振动浇注成型得到高强度以及高抗热震性浇注料中间层B；

3）将质量份数为60的焦宝石颗粒、质量份数为5的氧化铝空心球、质量份数为4的矾土细粉、质量份数为3的氧化硅微粉、质量份数为4的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.2的高效减水剂干混均匀后再与质量份数为5.5的水搅拌均匀后在步骤2）中高强度以及高抗热震性浇注料中间层B上振动浇注成型得到低密度以及低导热浇注料隔热层C，最终得到预制件坯体；

4）将步骤3）中预制件坯体于20-50℃的环境中养护12后脱模，经200-300℃干燥后得到成品。

所述的步骤1）电熔铬刚玉中氧化铬含量≥30%，Al2O3>50%，粒度为8-0.09mm；刚玉颗粒是电熔白刚玉、板状刚玉的一种或2种的混合物，刚玉颗粒的粒径为8-0.09mm，尖晶石细粉中Al2O3>70%， MgO<28%，粒度小于88微米；纯铝酸钙水泥中氧化铝含量≥68%，CaO<31%；氧化铬细粉中Al2O3>98%，粒度小于44微米；活性氧化铝微粉中氧化铝含量≥99%，粒度小于5微米。所述的步骤2）莫来石颗粒中Al2O3>68%, Fe2O3<1%, 粒度为8-0.09mm；氧化硅微粉中氧化硅≥95%，粒度小于2微米；矾土细粉中Al2O3>75%, Fe2O3<1.5%，粒度小于88微米；钢纤维为不锈钢纤维，长度大于10毫米。所述的步骤3）氧化铝空心球中Al2O3>98%，粒度为3-0.5mm；焦宝石颗粒中Al2O3>43%， Fe2O3<1.5%，粒度为8-0.09mm。

实施例二：一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其制备方法包括如下步骤：

1）将质量份数为70的电熔铬刚玉颗粒、质量份数为30的刚玉颗粒、质量份数为15的尖晶石细粉、质量份数为10的氧化铬细粉、质量份数为10的活性氧化铝微粉、质量份数为6的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.4的高效减水剂干混均匀后再加入质量份数为5的水搅拌均匀，经振动浇注成型得到耐抗侵蚀浇注料工作层A；

2）将质量份数为70的莫来石颗粒、质量份数为15的矾土细粉、质量份数为8的氧化硅微粉、质量份数为10的活性氧化铝微粉、质量份数为4的纯铝酸钙水泥、质量份数为0.4的高效减水剂以及质量份数为3的钢纤维干混均匀，再加入质量份数为5的水搅拌均匀后在步骤1）中耐侵蚀浇注料工作层A上振动浇注成型得到高强度以及高抗热震性浇注料中间层B；

3）将质量份数为60-65的焦宝石颗粒、质量份数为10的氧化铝空心球、质量份数为10的矾土细粉、质量份数为8的氧化硅微粉、质量份数为6的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.4的高效减水剂干混均匀后再与质量份数为6.5的水搅拌均匀后在步骤2）中高强度以及高抗热震性浇注料中间层B上振动浇注成型得到低密度以及低导热浇注料隔热层C，最终得到预制件坯体；

4）将步骤3）中预制件坯体于20-50℃的环境中养护24h后脱模，经200-300℃干燥后得到成品。

实施例三：一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其制备方法包括如下步骤：

1）将质量份数为60的电熔铬刚玉颗粒、质量份数为15的刚玉颗粒、质量份数为10的尖晶石细粉、质量份数为8的氧化铬细粉、质量份数为8的活性氧化铝微粉、质量份数为4的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.3的高效减水剂干混均匀后再加入质量份数为4.7的水搅拌均匀，经振动浇注成型得到耐抗侵蚀浇注料工作层A；

2）将质量份数为66的莫来石颗粒、质量份数为10的矾土细粉、质量份数为6的氧化硅微粉、质量份数为7的活性氧化铝微粉、质量份数为3的纯铝酸钙水泥、质量份数为0.3的高效减水剂以及质量份数为2的钢纤维干混均匀，再加入质量份数为4.4的水搅拌均匀后在步骤1）中耐侵蚀浇注料工作层A上振动浇注成型得到高强度以及高抗热震性浇注料中间层B；

3）将质量份数为62的焦宝石颗粒、质量份数为8的氧化铝空心球、质量份数为7的矾土细粉、质量份数为6的氧化硅微粉、质量份数为5的纯铝酸钙水泥以及质量份数为0.3的高效减水剂干混均匀后再与质量份数为6的水搅拌均匀后在步骤2）中高强度以及高抗热震性浇注料中间层B上振动浇注成型得到低密度以及低导热浇注料隔热层C，最终得到预制件坯体；

4）将步骤3）中预制件坯体于20-50℃的环境中养护20h后脱模，经200-300℃干燥后得到成品。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）电熔铬刚玉中氧化铬含量≥30%，Al2O3>50%，粒度为8-0.09mm；刚玉颗粒是电熔白刚玉、板状刚玉的一种或2种的混合物，刚玉颗粒的粒径为8-0.09mm，尖晶石细粉中Al2O3>70%， MgO<28%，粒度小于88微米；纯铝酸钙水泥中氧化铝含量≥68%，CaO<31%；氧化铬细粉中Al2O3>98%，粒度小于44微米；活性氧化铝微粉中氧化铝含量≥99%，粒度小于5微米。

3.根据权利要求1所述的固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）莫来石颗粒中Al2O3>68%, Fe2O3<1%, 粒度为8-0.09mm；氧化硅微粉中氧化硅≥95%，粒度小于2微米；矾土细粉中Al2O3>75%, Fe2O3<1.5%，粒度小于88微米；钢纤维为不锈钢纤维，长度大于10毫米。

4.根据权利要求1所述的固体危废焚烧回转窑用长寿命预制件的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）氧化铝空心球中Al2O3>98%，粒度为3-0.5mm；焦宝石颗粒中Al2O3>43%，Fe2O3<1.5%，粒度为8-0.09mm。