CN114315329B

CN114315329B - 一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法

Info

Publication number: CN114315329B
Application number: CN202210156190.0A
Authority: CN
Inventors: 张�林; 刘忠珍
Original assignee: Jiangsu Langnaide Refractory Co ltd
Current assignee: Jiangsu Langnaide Refractory Co ltd
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2022-02-21
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2042-02-21
Also published as: CN114315329A

Abstract

本发明涉及危废回转窑技术领域，且公开了一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，所述复合砖包括重质层和隔热层，所述重质层的原料组成百分比为，40％～60％的棕刚玉、30％～35％的碳化硅、3％～6％的红柱石、3％～8％的粘土。将重质层的各原料按比例混合得到重质粉料，并将其放入模具中压制成重质粉块，再将隔热层的各原料按比例混合得到隔热粉料，随后将隔热粉料包覆在重质粉块后再次放入模具中压制成复合粉块，然后烧结成型冷却后得到复合砖，具有耐火度和隔热效果，同时质量稳定，避免了重质砖和隔热砖互相挤碎、容易出现掉砖现象，从而导致了使用寿命短、稳定性低的问题。

Description

一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及危废回转窑技术领域，具体是涉及一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法。

背景技术

危废回转窑在工业焚烧废物领域的市场占有率为80％以上,可同时或单独焚烧各种危废固体、液体、半固态胶体和盐类残渣等，是危废焚烧系统中主要设备，其使用周期长短和散热损失大小均受表面耐火材料性能影响较大。

常见的回转窑耐火砖在使用时，一般采用重质砖和轻质隔热砖复合砌筑应用在回转窑上降低筒体表面的温度，有效减少回转窑筒体热辐射损耗，有利于减少回转窑筒体变形和延长筒体和设备整体寿命，但同轴砌筑的重质砖和隔热砖之间稳定性差，服役到后期两者之间会出现间隙，造成重质砖和隔热砖互相挤碎、滑移等，容易出现掉砖现象，从而导致了使用寿命短、稳定性低的问题，不能满足回转窑耐火砖的工作要求，为此提出一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，解决了上述背景技术提出的技术问题。

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，包括重质层和隔热层，所述重质层的原料组成百分比为，40％～60％的棕刚玉、30％～35％的碳化硅、3％～6％的红柱石、3％～8％的粘土、1％～3％活性氧化铝微粉、3％～8％的减水凝固剂，所述隔热层的原料组成百分比为，35％～65％的刚玉空心球、25％～60％的轻质莫来石骨料、5％～10％的氧化铝粉。

优选的，所述重质层的厚度为250～350mm，所述棕刚玉的粒径为2～4mm，所述碳化硅的粒径为0.045～0.075mm，所述红柱石的粒径为1～2mm，所述粘土的粒径为0.03～0.06mm，所述活性氧化铝微粉的粒径为3～8μm，所述减水凝固剂的比重为1.0～1.4g/cm³，通过调配各原料粒径大小对重质层的性能进行调整。

优选的，所述棕刚玉的体积密度为3.3～5.2g/cm³，所述碳化硅的体积密度为2.6～4.4g/cm³，所述红柱石的体积密度为1.2～3.3g/cm³，所述粘土的体积密度为2～4g/cm³，通过调配各原料体积密度对重质层的性能和厚度进行调整。

优选的，所述隔热层的厚度为150～250mm，所述刚玉空心球的粒径为1～3mm，所述轻质莫来石骨料的粒径为1～3mm，所述氧化铝粉的粒径为0.5～0.8mm，通过调配各原料粒径大小对隔热层的性能进行调整。

优选的，所述刚玉空心球的体积密度为2～4g/cm³，所述轻质莫来石骨料的体积密度为3～6g/cm³，所述氧化铝粉的体积密度为2.8～5g/cm³，通过调配各原料体积密度对隔热层的性能和厚度进行调整。

优选的，所述隔热层的六个外表面均设置有“﹁”形状的对接块，所述对接块的原料组成百分比为，40％～65％的轻质刚玉颗粒、35％～40％的红柱石粗粉、0％～25％的氧化铝颗粒、5％～10％的黏合剂。

优选的，所述对接块的截面厚度为20～30mm，所述轻质刚玉颗粒的粒径为1.5～3mm，所述红柱石粗粉的粒径为1.3～2.8mm，所述氧化铝颗粒的粒径为0.8～1.3mm。

优选的，所述黏合剂的比重为1.6～2.3g/cm³，所述黏合剂为粘度为22000～30000cps，所述黏合剂为改性硅烷聚合物类。

一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖的制备方法，包括以下步骤：

按照所述重质层的原料组成，按比例将棕刚玉、碳化硅、红柱石、粘土、活性氧化铝微粉、减水凝固剂进行混合，得到重质粉料；

按照所述隔热层的原料组成，按比例将刚玉空心球、轻质莫来石骨料、氧化铝粉进行混合，得到隔热粉料；

将所述重质粉料放入压制模具中压制成重质粉块，随后将隔热粉料包覆在重质粉块外表面，再次放入压制模具中压制成复合粉块，并将对接块压制在复合粉块外表面；

将所述复合粉块放置入电炉中进行烧结，电炉设置烧结温度为1500～2500℃，烧结时间为10～30min，保温处理时间为10～15h；

将烧结完成的所述复合粉块自然冷却至室温后取出，得到复合砖。

与现有技术相比，本发明提供了一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，具备以下有益效果：

1、该危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，通过设置将重质层的各原料按比例混合得到重质粉料，并将其放入模具中压制成重质粉块，再将隔热层的各原料按比例混合得到隔热粉料，随后将隔热粉料包覆在重质粉块后再次放入模具中压制成复合粉块，然后烧结成型冷却后得到复合砖，不仅具有耐火度和隔热效果，同时方便施工，质量稳定，避免了同轴砌筑的重质砖和隔热砖之间稳定性差、服役到后期两者之间会出现间隙、造成重质砖和隔热砖互相挤碎、滑移等、容易出现掉砖现象，从而导致了使用寿命短、稳定性低的问题。

2、该危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，通过按比例使用轻质刚玉颗粒、红柱石粗粉、氧化铝颗粒和黏合剂制得耐高温、受力强的对接块，能够在在施工堆叠砖体时，通过对接块将相邻的砖体进行连接，提升了施工效率和砖体的稳定性。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的简易流程示意图；

图3为本发明的性能对比示意图；

图4为本发明中对接块的俯视结构示意图。

其中，1、重质层；2、隔热层；3、对接块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案，一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖及其制备方法，包括重质层1、隔热层2和对接块3；

实施例一

请参阅图1，重质层1的原料组成百分比为，40％的棕刚玉、35％的碳化硅、6％的红柱石、8％的粘土、3％活性氧化铝微粉、8％的减水凝固剂，重质层1的厚度为350mm，棕刚玉的粒径为4mm，碳化硅的粒径为0.045mm，红柱石的粒径为1mm，粘土的粒径为0.03mm，活性氧化铝微粉的粒径为3μm，减水凝固剂的比重为1.4g/cm³，棕刚玉的体积密度为5.2g/cm³，碳化硅的体积密度为2.6g/cm³，红柱石的体积密度为3.3g/cm³，粘土的体积密度为4g/cm³，隔热层2的厚度为150mm，刚玉空心球的粒径为1mm，轻质莫来石骨料的粒径为3mm，氧化铝粉的粒径为0.5mm，刚玉空心球的体积密度为4g/cm³，轻质莫来石骨料的体积密度为6g/cm³，氧化铝粉的体积密度为2.8g/cm³，请参阅图3，隔热层2的六个外表面均设置有“﹁”形状的对接块3，对接块3的原料组成百分比为，40％的轻质刚玉颗粒、35％的红柱石粗粉、15％的氧化铝颗粒、10％的黏合剂，对接块3的截面厚度为30mm，轻质刚玉颗粒的粒径为3mm，红柱石粗粉的粒径为2.8mm，氧化铝颗粒的粒径为1.3mm，黏合剂的比重为2.3g/cm³，黏合剂为粘度为30000cps，黏合剂为改性硅烷聚合物类，通过对接块3方便在施工堆叠时将相邻的砖体进行连接，提升了施工效率和砖体的稳定性，请参阅图4。

请参阅图2

S1、按照重质层1的原料组成，按比例将棕刚玉、碳化硅、红柱石、粘土、活性氧化铝微粉、减水凝固剂进行混合，得到重质粉料；

S2、按照隔热层2的原料组成，按比例将刚玉空心球、轻质莫来石骨料、氧化铝粉进行混合，得到隔热粉料；

S3、将重质粉料放入压制模具中压制成重质粉块，随后将隔热粉料包覆在重质粉块外表面，再次放入压制模具中压制成复合粉块，并将对接块3压制在复合粉块外表面；

S4、将复合粉块放置入电炉中进行烧结，电炉设置烧结温度为1500℃，烧结时间为30min，保温处理时间为15h；

S5、将烧结完成的复合粉块自然冷却至室温后取出，得到复合砖。

实施例二

请参阅图1，重质层1的原料组成百分比为，60％的棕刚玉、30％的碳化硅、3％的红柱石、3％的粘土、1％活性氧化铝微粉、3％的减水凝固剂，重质层1的厚度为250mm，棕刚玉的粒径为2mm，碳化硅的粒径为0.075mm，红柱石的粒径为2mm，粘土的粒径为0.06mm，活性氧化铝微粉的粒径为8μm，减水凝固剂的比重为1.0g/cm³，棕刚玉的体积密度为3.3g/cm³，碳化硅的体积密度为4.4g/cm³，红柱石的体积密度为1.2g/cm³，粘土的体积密度为2g/cm³，隔热层2的厚度为250mm，刚玉空心球的粒径为3mm，轻质莫来石骨料的粒径为1mm，氧化铝粉的粒径为0.8mm，刚玉空心球的体积密度为2g/cm³，轻质莫来石骨料的体积密度为3g/cm³，氧化铝粉的体积密度为5g/cm³，请参阅图3，隔热层2的六个外表面均设置有“﹁”形状的对接块3，对接块3的原料组成百分比为，55％的轻质刚玉颗粒、45％的红柱石粗粉、0％的氧化铝颗粒、5％的黏合剂，对接块3的截面厚度为20mm，轻质刚玉颗粒的粒径为2.8mm，红柱石粗粉的粒径为2.1mm，氧化铝颗粒的粒径为0.9mm，黏合剂的比重为1.6g/cm³，黏合剂为粘度为22000cps，黏合剂为改性硅烷聚合物类，通过对接块3方便在施工堆叠时将相邻的砖体进行连接，提升了施工效率和砖体的稳定性，请参阅图4。

请参阅图2

S4、将复合粉块放置入电炉中进行烧结，电炉设置烧结温度为2500℃，烧结时间为10min，保温处理时间为10h；

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖，包括重质层（1）和隔热层（2），其特征在于：所述重质层（1）的原料组成百分比为，40%～60%的棕刚玉、30%～35%的碳化硅、3%～6%的红柱石、3%～8%的粘土、1%～3%活性氧化铝微粉、3%～8%的减水凝固剂，所述隔热层（2）的原料组成百分比为，35%～65%的刚玉空心球、25%～60%的轻质莫来石骨料、5%～10%的氧化铝粉；

所述重质层（1）的厚度为250～350mm，所述棕刚玉的粒径为2～4mm，所述碳化硅的粒径为0.045～0.075mm，所述红柱石的粒径为1～2mm，所述粘土的粒径为0.03～0.06mm，所述活性氧化铝微粉的粒径为3～8μm，所述减水凝固剂的比重为1.0～1.4g/cm³；

所述棕刚玉的体积密度为3.3～5.2g/cm³，所述碳化硅的体积密度为2.6～4.4g/cm³，所述红柱石的体积密度为1.2～3.3g/cm³，所述粘土的体积密度为2～4g/cm³；

所述隔热层（2）的厚度为150～250mm，所述刚玉空心球的粒径为1～3mm，所述轻质莫来石骨料的粒径为1～3mm，所述氧化铝粉的粒径为0.5～0.8mm；

所述隔热层（2）的六个外表面均设置有“﹁”形状的对接块（3），所述对接块（3）的原料组成百分比为，40%～65%的轻质刚玉颗粒、35%～40%的红柱石粗粉、0%～25%的氧化铝颗粒、5%～10%的黏合剂；

还包括一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照所述重质层（1）的原料组成，按比例将棕刚玉、碳化硅、红柱石、粘土、活性氧化铝微粉、减水凝固剂进行混合，得到重质粉料；

S2、按照所述隔热层（2）的原料组成，按比例将刚玉空心球、轻质莫来石骨料、氧化铝粉进行混合，得到隔热粉料；

S3、将所述重质粉料放入压制模具中压制成重质粉块，随后将隔热粉料包覆在重质粉块外表面，再次放入压制模具中压制成复合粉块，并将对接块（3）压制在复合粉块外表面；

S4、将所述复合粉块放置入电炉中进行烧结，电炉设置烧结温度为1500～2500℃，烧结时间为10～30min，保温处理时间为10～15h；

S5、将烧结完成的所述复合粉块自然冷却至室温后取出，得到复合砖。

2.根据权利要求1所述的一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖，其特征在于：所述对接块（3）的截面厚度为20～30mm，所述轻质刚玉颗粒的粒径为1.5～3mm，所述红柱石粗粉的粒径为1.3～2.8mm，所述氧化铝颗粒的粒径为0.8～1.3mm。

3.根据权利要求1所述的一种危废回转窑用刚玉碳化硅复合砖，其特征在于：所述黏合剂的比重为1.6～2.3g/cm³，所述黏合剂为粘度为22000～30000cps，所述黏合剂为改性硅烷聚合物类。