專利名稱：一種采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料及其方法
技術領域：
本發(fā)明屬于耐火澆注料技術領域，特別是提供了一種采用礬土基均質(zhì)料制備的耐 磨抗侵蝕澆注料及其方法，制備出干法水泥窯用耐磨抗侵蝕耐火澆注料。
背景技術：
從上世紀九十年代后期至今，中國的新型干法水泥生產(chǎn)發(fā)展迅猛，尤其是大型新 型干法水泥窯，如日產(chǎn)5000噸、日產(chǎn)10000噸的新型干法水泥生產(chǎn)技術裝備已達到國際先 進水平，我國已成為世界水泥制造中心，目前國內(nèi)現(xiàn)有的日產(chǎn)超過2500噸的大型干法水泥 窯生產(chǎn)線已經(jīng)超出400條。生產(chǎn)技術水平的提高給干法水泥生產(chǎn)線帶來一些的影響。如三次風管彎頭、風閥 部位受到攜帶大量水泥熟料粉塵的高速高溫氣流的沖刷，篦冷機喉部、矮墻受到大量熟料 的長期研磨，這些部位的耐火澆注料常常磨損嚴重，其壽命降低。同時，由于燃料的多樣化 造成了堿、氯、硫等成分明顯增加，它們在窯中循環(huán)富集，對窯系統(tǒng)各部位的耐火材料的侵 蝕也明顯加劇。三次風管、篦冷機喉部、窯門罩、矮墻等部位被堿、氯、硫等成分侵蝕后，形成 堿裂，被煙氣沖刷后很容易發(fā)生剝落現(xiàn)象，其耐磨性能急劇下降，需要經(jīng)常修補或更換，影 響水泥窯的正常生產(chǎn)，降低水泥窯的運轉(zhuǎn)率。傳統(tǒng)的高鋁礬土質(zhì)澆注料和剛玉質(zhì)澆注料由于其材質(zhì)自身的缺陷不能很好的適 應當今水泥窯的使用要求。公開號為CN1326804C的中國發(fā)明專利中提供了一種結(jié)合國內(nèi) 鋁礬土礦的開采特征，綜合利用中低品位礬土和煤矸石為主要原料生產(chǎn)礬土基莫來石均質(zhì) 料的制備方法，制備出了具有均勻的組成、結(jié)構和性能的優(yōu)質(zhì)耐火原料，這種優(yōu)質(zhì)合成原料 具有耐火度高、抗熱震性好、抗蠕變、荷重軟化溫度高、體積穩(wěn)定性好、高溫力學性能優(yōu)越等 性質(zhì)，是理想的高級耐火原料，已逐漸被業(yè)界追捧，成為未來耐火材料的發(fā)展方向。因此，本發(fā)明正是利用礬土基均質(zhì)料優(yōu)越的性能特點，結(jié)合目前水泥窯生產(chǎn)線對 耐火材料的新要求，研制一種中溫強度高、耐磨性好、能抵抗堿、氯、硫侵蝕的耐火澆注料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于一種采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料及其方法，利用 礬土基均質(zhì)料化學成分、結(jié)構均一、性能穩(wěn)定、主晶相為莫來石，線性變化小，微觀上晶體相 互穿插形成具有優(yōu)良的高溫強度，同時又具有一定柔韌性等特點，來改善目前高鋁礬土質(zhì) 澆注料中溫強度低、耐磨耐堿侵蝕性差的缺點，有效的解決了目前高鋁質(zhì)和剛玉質(zhì)澆注料 中溫強度低，耐磨耐堿、氯、硫侵蝕性能差的問題。制備一種中溫性能優(yōu)異的耐磨抗侵蝕澆 注料。本發(fā)明組成、結(jié)構均勻，施工加水量波動小、使用性能穩(wěn)定，減少了局部損蝕的幾 率，延長使用壽命的同時增強了維護維修時間的可計劃性。本發(fā)明所制備的高耐磨抗侵蝕 澆注料可廣泛的應用于干法水泥窯窯門罩、篦冷機、三次風管、分解爐以及其他陶瓷、石化 等熱工窯爐的相關部位。
本發(fā)明所提供的采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料由礬土基均質(zhì)料的 骨料和粉料、氧化鋁粉、硅微粉、純鋁酸鈣水泥、外加劑組成，各原料的質(zhì)量百分比如下礬土基均質(zhì)料的骨料和粉料 60 80%本發(fā)明中澆注料中骨料與粉料的質(zhì)量比為(52 74% ) (48 26% )。礬土基 均質(zhì)料的化學成分要求Al2O3 ^ 50%,Fe2O3 < 2. 5%。所用礬土基均質(zhì)料骨料及粉料Al2O3 含量波動<2%。氧化鋁粉的化學成分要求Al2O3 >95%，平均粒徑< 180目。純鋁酸鈣水 泥指的是Al2O3含量為58% 72%的鋁酸鈣水泥。外加劑為以下的一種或幾種檸檬酸鈉、 三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、硼酸、氫氧化鋰、高分子有機外加劑。本發(fā)明的制備方法如為將礬土基均質(zhì)料的骨料和粉料、氧化鋁粉、硅微粉、純鋁 酸鈣水泥、外加劑充分混合均勻后，加入4 7%水進一步充分均勻混合，即得采用礬土基 均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料。本發(fā)明的礬土基均質(zhì)料質(zhì)高耐磨抗侵蝕澆注料與高鋁礬土質(zhì)澆注料和剛玉質(zhì)澆 注料相比具有的優(yōu)點是1.本發(fā)明中主材質(zhì)礬土基均質(zhì)料以莫來石為主晶相，熱態(tài)強度高，顆粒與基質(zhì)結(jié) 合緊密，在高溫下具有較礬土質(zhì)澆注料更優(yōu)越的耐煙氣沖刷和固體磨損能力；2.本發(fā)明中主材質(zhì)礬土基均質(zhì)料開口氣孔低，施工加水量低，成型后致密度高，抗 堿、氯、硫侵蝕性能好。3.本發(fā)明中原料成分、結(jié)構均勻，加水量波動小，使用性能穩(wěn)定，使用后局部損蝕 的幾率小，能延長設備的正常使用壽命；同時，使設備運轉(zhuǎn)周期趨于固定，增強了維護維修 時間的可計劃性。
具體實施例方式下面舉例說明本發(fā)明的實施及特點，但本發(fā)明不局限于下述實施例的限制。實施例1采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料按下比例配制70礬土基均質(zhì)料粒徑在3-5毫米 16%(Al2O3 含量為 70% )70礬土基均質(zhì)料粒徑在1-3毫米 38%70礬土基均質(zhì)料粒徑在0-1毫米 27%氧化鋁粉8%硅微粉6%純鋁酸鈣水泥 5%外加劑0.3%實施例2采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料按下比例配制氧化鋁粉硅微粉
3 25% 2 6 1 % 0. 1 0. 45%純鋁酸鈣水泥外加劑
80礬土基均質(zhì)料粒徑在3-5 i■米20%
(Al2O3 含量為 80% )
80礬土基均質(zhì)料粒徑在1-3 i■米30%
80礬土基均質(zhì)料粒徑在0-1 i■米18%
氧化鋁粉21%
硅微粉5%
純鋁酸鈣水泥6%
外加劑0. 235%
實施例3
采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料按下比例配制
88礬土基均質(zhì)料粒徑在5-8 i■米12%
(Al2O3 含量為 88% )
88礬土基均質(zhì)料粒徑在3-5 i■米12%
88礬土基均質(zhì)料粒徑在1-3 i■米16%
88礬土基均質(zhì)料粒徑在0-1 i■米36%
氧化鋁粉15%
硅微粉4%
純鋁酸鈣水泥5%
外加劑0. 43%
本發(fā)明采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料實例中的性能見下表
性能實施例1實施例2實施例3IlO0C, 3h101011抗折強度MPaIlOO0C, 3h1614171400°C, 3h181516IlOO0C, 0. 5h121014熱態(tài)抗折強度MPa(IlOO0C, 3h 預燒)1250 ，0. 5h1079(U00。C，3h 預燒)(耐堿1100。C, 5h一級一級一級耐磨CCIlOO0C, 3h彡4. 5^4.5彡5殘余抗折強度MPa1100°C水冷1次868
權利要求
一種采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料，其特征在于由礬土基均質(zhì)料的骨料和粉料、氧化鋁粉、硅微粉、純鋁酸鈣水泥、外加劑組成，各原料的質(zhì)量百分比如下礬土基均質(zhì)料的骨料和粉料 60～80％氧化鋁粉 3～25％硅微粉 2～6純鋁酸鈣水泥 1～7％外加劑 0.1～0.45％。
2.根據(jù)權利要求1所述的澆注料，其特征在于，澆注料中骨料與粉料的質(zhì)量比為52 74% 48 26%。礬土基均質(zhì)料的化學成分要求Al2O3彡50%, Fe2O3 < 2. 5%。
3.根據(jù)權利要求1所述的澆注料，其特征在于，所用礬土基均質(zhì)料骨料及粉料Al2O3含 量波動< 2%。
4.根據(jù)權利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的氧化鋁粉的化學成分要求 Al2O3彡95%，平均粒徑彡180目。
5.根據(jù)權利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的純鋁酸鈣水泥指的是Al2O3含量 為58% 72%的鋁酸鈣水泥。
6.根據(jù)權利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的外加劑為檸檬酸鈉、三聚磷酸 鈉、六偏磷酸鈉、硼酸、氫氧化鋰或高分子有機外加劑中一種或幾種。
7.一種制備權利要求1所述的澆注料的方法，其特征在于，將礬土基均質(zhì)料的骨料和 粉料、氧化鋁粉、硅微粉、純鋁酸鈣水泥、外加劑混合均勻后，加入4 7%水再均勻混合，得 倒耐磨抗侵蝕澆注料；各原料的質(zhì)量百分比如下礬土基均質(zhì)料的骨料和粉料 60 80 % 氧化鋁粉3 25%硅微粉2 6純鋁酸鈣水泥1 7%外加劑0.1 0.45%。
全文摘要
一種采用礬土基均質(zhì)料制備的耐磨抗侵蝕澆注料及其方法，屬于耐火澆注料技術領域。本發(fā)明利用礬土基均質(zhì)料化學成分、結(jié)構均一、性能穩(wěn)定、主晶相為莫來石，線性變化小，微觀上晶體相互穿插形成具有優(yōu)良的高溫強度，同時又具有一定柔韌性等特點，來改善目前高鋁礬土質(zhì)澆注料中溫強度低、耐磨耐堿侵蝕性差的缺點，有效的解決了目前高鋁質(zhì)和剛玉質(zhì)澆注料中溫強度低，耐磨耐堿、氯、硫侵蝕性能差的問題。制備一種中溫性能優(yōu)異的耐磨抗侵蝕澆注料。優(yōu)點在于，施工加水量波動小、使用性能穩(wěn)定，減少了局部損蝕的幾率，延長使用壽命；廣泛的應用于干法水泥窯窯門罩、篦冷機、三次風管、分解爐以及其他陶瓷、石化等熱工窯爐的相關部位。
文檔編號C04B35/66GK101885617SQ201010219738
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權日2010年6月28日
發(fā)明者馮運生, 安建成, 李平, 王林俊, 王艷玲, 田亮 申請人:陽泉金隅通達高溫材料有限公司;通達耐火技術股份有限公司