CN1919797A - 水泥回转窑过渡带用耐火制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐火组合物制品，尤其是干法水泥回转窑过渡带用耐火制品，基本组成为：Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料50－79％；碳化硅5－20％；Al₂O₃≥32％的粘土3－15％；刚玉3－15％；其中碳化硅、粘土、刚玉均采用0.1－0mm细粉形式加入，烧成后化学组成为Al₂O₃63－75％，SiO₂8－32.5％，SiC4.5－19％。较现有技术显著提高了耐火制品性能，使之更适合水泥回转窑过渡带使用，烧成制品具有高的荷重软化温度，0.2MPa荷重软化开始温度达1570－1660℃，常温耐压强度高，达到85－110MPa，同时还具有导热系数低，700℃，1.18W/m.k；1000℃，1.27W/m.k，可以较原使用的镁尖晶石降低筒体表面温度，热膨胀率低，1000℃，0.61％，从而整体延长了使用寿命，经测试预期寿命可以达1.5－2年。

Description

水泥回转窑过渡带用耐火制品

技术领域

本发明涉及一种耐火组合物制品，尤其是干法水泥回转窑过渡带用耐火制品。

背景技术

干法水泥回转窑过渡带区域，温度高，通常达1600℃左右，而且温度变化频繁，成为窑体中应力最为集中区域，造成窑皮不易挂牢，时掉时挂，使得耐火窑衬经常直接曝露在高温气流中，而大的烧成物流量，又造成窑速极快，因此客观上造成该部位的耐火衬砖遭受的破坏力最强。因此该部位成为全窑使用条件最为苛核、影响窑体使用寿命最为关键的部位。现有技术，该部位耐火衬砖通常采用镁尖晶石耐火组合物，镁尖晶石耐火组合物，虽然具有对该部位较好的适应性，但导热系数较高(700℃，4.2W/m.k；1000℃，3.8W/m.k)，使得回转窑筒体表面温度较高；较高的筒体表面温度，不仅使得热耗增加，不利于节约能源；而且窑筒体还较易发生热变形，缩短了窑体的使用寿命。此外，镁尖晶石，热膨胀率高，1000℃，1.2％，这样高温易造成窑衬内部温度梯度增大，温差应力可达60-70Mpa，超过了砖本身的耐压强度，导致砖开裂剥落，造成该部位使用寿命相对较短，一般只有一年左右。

并且随着水泥窑不断向大型化发展，出现了5000t/d及以上的大型水泥回转窑，高的产量对过渡带耐火制品提出了更高要求。要求该部位使用的耐火衬砖，必须具备：更高的常温耐压强度、荷重软化温度、和高的抗侵蚀能力。人们知道，不同的使用场合，对耐火组合物有不同的要求，因此一般耐火组合物不具有通用性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种常温耐压强度、荷重软化温度高，抗侵蚀能力强，导热系数、热膨胀率低的水泥回转窑过渡带用耐火制品。

本发明再一目的在于提供一种尤其适用于5000t/d及以上水泥回转窑过渡带用耐火制品。

经过大量试验，本发明水泥回转窑过渡带用耐火制品，基本组成为：

Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料50-79％；

碳化硅5-20％；

Al₂O₃≥32％的粘土3-15％；

刚玉3-15％；

其中碳化硅、粘土、刚玉均采用0.1-0mm细粉形式加入，烧成后化学组成为Al₂O₃63-75％，SiO₂8-32.5％，SiC4.5-19％。

此外，为进一步提高本发明耐火组合物性能，例如制品的荷重软化温度，使之适用于更大型(例如5000t/d及以上)水泥回转窑过渡带窑衬。本发明组合物中还可以加入3-18wt％的Al₂O₃≥57％、Fe₂O₃≤1.0％红柱石，所得耐火制品为：

Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料55-75wt％；

Al₂O₃≥57％、Fe₂O₃≤1.0％的红柱石3-18wt％；

碳化硅7-18wt％；

Al₂O₃≥32％的粘土3-15wt％；

刚玉3-15wt％；

其中红柱石也采用0.1-0mm细粉形式加入，烧成后化学组成为Al₂O₃60-77％，SiO₂5.5-33.5％，SiC6.5-17.5％。

本发明更优的组成为：

Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料58-70wt％；

Al₂O₃≥57％、Fe₂O₃≤1.0％的红柱石5-15wt％；

碳化硅8-15wt％；

Al₂O₃≥32％的粘土5-12wt％；

刚玉5-12wt％；

烧成后化学组成为Al₂O₃65-75％，SiO₂11-28％，SiC7-14％。

本发明耐火制品，由于选择了合适的原料及配比，使得各耐火物料达到性能互补，显著提高了耐火制品性能，使之更适合水泥回转窑过渡带使用，烧成制品具有高的荷重软化温度，0.2Mpa荷重软化开始温度达1570-1660℃，常温耐压强度高，达到85-110Mpa，同时还具有导热系数低，700℃，1.18W/m.k；1000℃，1.27W/m.k，可以较原使用的镁尖晶石降低筒体表面温度，热膨胀率低，1000℃，0.61％，从而整体延长了使用寿命，经测试预期寿命可以达1.5-2年。尤其是加入了红柱石，提高了本发明耐火制品的烧成温度，延长烧成保温时间，使红柱石完全莫来石化，从而使制品烧结更好，玻璃相含量低，物相较纯，有利于常温耐压强度及荷重软化温度提高，使之完全适用于5000t/d及以上水泥回转窑过渡带。

以下结合几个具体实施方式，进一步说明本发明。

具体实施方式

实施例1：Al₂O₃91％、体积密度3.2g/cm³的矾土熟料骨架料65％，碳化硅15％，Al₂O₃35％的粘土10％，刚玉10％，碳化硅、刚玉、粘土均采用≤0.074mm细粉形式加入。混合压砖，经1450℃烧成。测试结果：化学成分Al₂O₃72％，SiO₂12％，SiC14.5％；物理性能：0.2Mpa荷重软化温度1570℃，常温耐压强度85Mpa。

实施例2：Al₂O₃92％、体积密度3.15g/cm³的矾土熟料骨架料75％，Al₂O₃59.5％、Fe₂O₃0.6％的红柱石5％，碳化硅6％，Al₂O₃33％的粘土5％，刚玉9％，红柱石、碳化硅、刚玉、粘土均采用≤0.08mm细粉形式加入。混合压砖，经1480℃烧成。测试结果：化学成分Al₂O₃79％，SiO₂14％，SiC5.5％；物理性能：0.2Mpa荷重软化温度1610℃，常温耐压强度90Mpa。

实施例3：Al₂O₃90％、体积密度3.0g/cm³的矾土熟料骨架料55％，Al₂O₃58％、Fe₂O₃1.0％的红柱石15％，碳化硅12％，Al₂O₃35％的粘土13％，刚玉5％，红柱石、碳化硅、刚玉、粘土均采用≤0.074mm细粉形式加入。混合压砖，经1530℃烧成。测试结果：化学成分Al₂O₃67％，SiO₂20％，SiC11％；物理性能：0.2Mpa荷重软化温度1660℃，常温耐压强度110Mpa。

实施例4：Al₂O₃90％、体积密度3.0g/cm³的矾土熟料骨架料52％，Al₂O₃58％、Fe₂O₃1.0％的红柱石10％，碳化硅17％，Al₂O₃35％的粘土8％，刚玉13％，红柱石、碳化硅、刚玉、粘土均采用≤0.074mm细粉形式加入。混合压砖，经1510℃烧成。测试结果：化学成分Al₂O₃67％，SiO₂15％，SiC16％；物理性能：0.2Mpa荷重软化温度1640℃，常温耐压强度100Mpa。

Claims (3)

1、水泥回转窑过渡带用耐火制品，基本组成为：

Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料50-79％；

碳化硅5-20％；

Al₂O₃≥32％的粘土3-15％；

刚玉3-15％；

其中碳化硅、粘土、刚玉均采用0.1-0mm细粉形式加入，烧成后化学组成为Al₂O₃63-75％，SiO₂8-32.5％，SiC4.5-19％。

2、根据权利要求1所述水泥回转窑过渡带用耐火制品，其组成为：

Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料55-75wt％；

Al₂O₃≥57％、Fe₂O₃≤1.0％的红柱石3-18wt％；

碳化硅7-18wt％；

Al₂O₃≥32％的粘土3-15wt％；

刚玉3-15wt％；

其中红柱石也采用0.1-0mm细粉形式加入，烧成后化学组成为Al₂O₃60-77％，SiO₂5.5-33.5％，SiC6.5-17.5％。

3、根据权利要求2所述水泥回转窑过渡带用耐火制品，其组成为：

Al₂O₃≥90％、体积密度≥3.0g/cm³的矾土熟料骨架料58-70wt％；

Al₂O₃≥57％、Fe₂O₃≤1.0％的红柱石5-15wt％；

碳化硅8-15wt％；

Al₂O₃≥32％的粘土5-12wt％；

刚玉5-12wt％；

烧成后化学组成为Al₂O₃65-75％，SiO₂11-28％，SiC7-14％。