專(zhuān)利名稱(chēng):瀝青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯耐火澆注料、復(fù)合預(yù)制塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及耐火材料,尤其涉及一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用的耐火材料;另一方面,本發(fā)明還涉及一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用的預(yù)制塊和預(yù)制塊的制備方法。
背景技術(shù):
浙青焦回轉(zhuǎn)窯是化工類(lèi)企業(yè)的重要的基礎(chǔ)加熱設(shè)備,回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的最高工作溫度可達(dá)1400°C以上。通常,浙青焦回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯采用重質(zhì)澆注料和輕質(zhì)澆注料雙層澆注設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題是對(duì)回轉(zhuǎn)窯的清潔生產(chǎn)達(dá)不到要求,具體表現(xiàn)在爐襯耐火澆注料,特別是燒成段工作襯澆注料容易在運(yùn)行后出現(xiàn)剝落和掉塊、保溫襯輕質(zhì)澆注料在運(yùn)行后出現(xiàn)開(kāi)裂、粉化,使用壽命較低,一般在3-8個(gè)月,就已影響生產(chǎn)。若對(duì)回轉(zhuǎn)窯采用整體澆注的爐襯設(shè) 計(jì)則對(duì)回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行后的檢修維護(hù)不利,檢修時(shí)對(duì)澆注料的解體,會(huì)受到回轉(zhuǎn)窯場(chǎng)地的制約,導(dǎo)致解體困難,檢修時(shí)間不確定,最終也直接影響到回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)任務(wù)的完成。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述缺陷,提供一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料及預(yù)制塊。本發(fā)明能延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命,保證化工類(lèi)企業(yè)的正常生產(chǎn),同時(shí)最大限度地減少檢修工作時(shí)間、降低檢修成本。為解決上述問(wèn)題,一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯,所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料,它包括
2-8%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
2_8%的氧化招微粉;
余量為耐火骨料,它包括電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石中的一種或幾種。所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述燒成段工作襯的澆注料包含下列含量的組分
2-6%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
2_8%的氧化招微粉;
余量為耐火骨料,包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡85%的特級(jí)礬土中的一種或幾種。所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述預(yù)熱段工作襯的澆注料包含量的下列含量組分
4-8%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;2_8%的氧化招微粉;
余量為耐火骨料,包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡80%的礬土中的一種或幾種。一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為保溫段襯,澆注料為輕質(zhì)澆注料,并含下列含量的組分
10-20%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
20-50%的復(fù)相空心球; 余量為耐火骨料,包括選自耐火骨料為Al2O3彡55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3彡50%的藍(lán)晶石、Al2O3彡35%的耐火粘土的一種或幾種。一種由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊系由所述重質(zhì)澆注料的澆注塊與輕質(zhì)澆注料的澆注塊疊合在一起并由溶膠粘合而成,兩者接觸面間設(shè)有金屬錨固件。所述的由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊,所述金屬錨固件為一兩端帶有分叉的金屬細(xì)桿。一種所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法,它包括一個(gè)預(yù)制塊模具,并包括下列步驟 步驟一,在模具中澆注重質(zhì)澆注料;
步驟二,在重質(zhì)澆注料中插入金屬錨固件;
步驟三,在模具中的重質(zhì)澆注料上澆注輕質(zhì)澆注料;
步驟四,養(yǎng)護(hù)24小時(shí),待模具中的澆注料硬化后形成預(yù)制塊胚,脫模,并自然養(yǎng)護(hù)24小
時(shí);
步驟五,將經(jīng)步驟四,自然養(yǎng)護(hù)后的預(yù)制塊胚進(jìn)窯烘烤,在300-600°C下烘烤24小時(shí),取出冷卻即得所述復(fù)合預(yù)制塊。復(fù)合預(yù)制塊內(nèi)部設(shè)置金屬錨固件,保證復(fù)合預(yù)制塊整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法,所述步驟二當(dāng)中的金屬錨固件在插入前進(jìn)行防高溫氧化及防高溫膨脹處理。本發(fā)明提供了浙青焦回轉(zhuǎn)窯燒成段、預(yù)熱段工作襯用澆注料和保溫襯用高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料等三種澆注料或由其制作的(復(fù)合)預(yù)制塊,其既可以單獨(dú)現(xiàn)場(chǎng)直接使用,也可以做成預(yù)制塊現(xiàn)場(chǎng)安裝,其中預(yù)制塊既可以是一種澆注料制成,也可以是二種澆注料(重質(zhì)和輕質(zhì))復(fù)合制成。用本發(fā)明的工作襯澆注料和保溫襯澆注料制作的復(fù)合預(yù)制塊安全可靠、安裝快捷方便,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)局部挖修,進(jìn)而可減少檢修工作、降低維修成本。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明
圖I為所述復(fù)合預(yù)制塊示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了浙青焦回轉(zhuǎn)窯燒成段、預(yù)熱段工作襯用澆注料和保溫襯用高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料等三種澆注料或由其制作的復(fù)合預(yù)制塊,其既可以單獨(dú)現(xiàn)場(chǎng)直接使用,也可以做成預(yù)制塊現(xiàn)場(chǎng)安裝。一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯,所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料,它包括
2-8%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
2_8%的氧化招微粉;
余量為耐火骨料,它包括電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石中 的一種或幾種。一、燒成段、預(yù)熱段工作襯澆注料
所述燒成段工作襯的澆注料包含下列含量的組分
2-6%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
2_8%的氧化招微粉;
余量為耐火骨料,包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡85%的特級(jí)礬土中的一種或幾種。所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述預(yù)熱段工作襯的澆注料包含量的下列含量組分
4-8%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
2_8%的氧化招微粉;
余量為耐火骨料,包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡80%的礬土中的一種或幾種。眾所周知,水泥作為一種膠凝材料是低水泥或超低水泥澆注料得以產(chǎn)生強(qiáng)度的主要原因。水泥加入量低于2%或4%,強(qiáng)度太低,耐磨性不好;加入量高于6%或8%,水泥帶入的CaO過(guò)多,使用過(guò)程中容易形成較多低熔點(diǎn)的灰長(zhǎng)石(2Ca0 Al2O3 SiO2),黃長(zhǎng)石(CaO Al2O3 2Si02),因此本發(fā)明的水泥含量為2-6%或4_8%。當(dāng)有減水劑時(shí),硅微粉、氧化鋁微粉等超微粉的存在可使?jié)沧⒘汐@得低水分下的高流動(dòng)性,對(duì)澆注料的強(qiáng)度、耐磨性影響很大;硅微粉、氧化鋁微粉加入量分別低于2%,耐磨性不好;高于8%,對(duì)提高澆注料的流動(dòng)性、強(qiáng)度并無(wú)實(shí)際意義。因此,本發(fā)明的硅微粉、氧化鋁微粉各自含有2-8%。莫來(lái)石是一種優(yōu)良的耐火原料,其膨脹性低、熱導(dǎo)性也較低,加入莫來(lái)石有利于改善材料的熱震穩(wěn)定性和降低材料的導(dǎo)熱性能;剛玉、礬土也是優(yōu)良的耐火原料,其硬度高,高溫性能好,但膨脹性高、熱導(dǎo)性好,加入剛玉、礬土后澆注料的強(qiáng)度、耐磨性可以得到提高,但其會(huì)降低材料的熱震穩(wěn)定性和提高材料的導(dǎo)熱性能。因此,本發(fā)明中的燒成段、預(yù)熱段工作襯澆注料中的耐火骨料采用電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石等耐火原料中的一種或幾種,以保證澆注料在提高了澆注料的強(qiáng)度、耐磨性的同時(shí)有效地保證了材料的熱震穩(wěn)定性能和高溫體積穩(wěn)定性。與一般澆注料相同,制作時(shí)也可加入少量有機(jī)纖維、金屬鋁粉等,以提高澆注料在烘烤過(guò)程中的抗爆裂性。二、保溫襯高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料澆注料為輕質(zhì)澆注料,并含下列含量的組分
10-20%的純鋁酸鈣水泥;
2-8%的硅微粉;
20-50%的復(fù)相空心球;
余量為耐火骨料,包括選自耐火骨料為Al2O3彡55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3彡50%的藍(lán)晶石、Al2O3彡35%的耐火粘土的一種或幾種。眾所周知,水泥作為一種膠凝材料是輕質(zhì)澆注料得以產(chǎn)生強(qiáng)度的主要原因。由于輕質(zhì)澆注料成型時(shí)加水量較大,水泥加入量低于10%,強(qiáng)度太低;加入量高于20%,水泥帶入的CaO過(guò)多,使用過(guò)程中容易形成較多低熔點(diǎn)的灰長(zhǎng)石(2Ca0 Al2O3 SiO2),黃長(zhǎng)石(CaO Al2O3 2Si02),因此本發(fā)明的水泥含量為10-20%。傳統(tǒng)輕質(zhì)澆注料加水量較大,強(qiáng)度不高,特別是輕質(zhì)澆注料中溫?zé)髲?qiáng)度較低,而我們知道,當(dāng)有減水劑時(shí),硅微粉的存在可使?jié)沧⒘霞铀拷档?,?qiáng)度增加,特別是其可大幅提高澆注料的中溫?zé)髲?qiáng)度,本發(fā)明將硅微粉引入輕質(zhì)澆注料的制作,目的就是為了提高輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度;硅微粉加入量低于2%,強(qiáng)度不好;高于8%,對(duì)提高輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度無(wú)實(shí)際意義。因此,本發(fā)明的硅微粉的含量為2-8%。傳統(tǒng)輕質(zhì)澆注料采用的耐火原料一般為輕質(zhì)骨料或輕質(zhì)廢磚,熱導(dǎo)性較低,但其吸水率較大,強(qiáng)度較低,本發(fā)明引入的復(fù)相空心球,是一種優(yōu)良的輕質(zhì)耐火原料,其強(qiáng)度高、熱膨脹性低、熱導(dǎo)性低,但價(jià)格昂貴。加入復(fù)相空心球后輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高,并且有利于改善材料的高溫體積穩(wěn)定性;加入量低于20%,輕質(zhì)澆注料的導(dǎo)熱率太高;高于50%,經(jīng)濟(jì)上不合理,因此,本發(fā)明的復(fù)相空心球含量為20-50%。
輕質(zhì)澆注料中的其它耐火骨料為電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、藍(lán)晶石、耐火粘土中的一種或幾種,其中電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、藍(lán)晶石都是優(yōu)良的耐火原料,其強(qiáng)度高,高溫性能好,藍(lán)晶石還具有高溫膨脹性能,因此加入電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、藍(lán)晶石后輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度提高,中溫?zé)蟛牧鲜湛s降低,體積穩(wěn)定性增加。復(fù)合預(yù)制塊
由于浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯擬采用復(fù)合預(yù)制塊結(jié)構(gòu),即將工作襯澆注料I和保溫襯澆注料2直接澆注在一起,這樣可以最大限度地保證二種澆注料的結(jié)合。擬采用的復(fù)合預(yù)制塊的結(jié)構(gòu)為工作襯澆注料I +保溫襯澆注料2,二種澆注料之間采用金屬錨固件3連接,復(fù)合預(yù)制塊的總厚度按260mm考慮,復(fù)合預(yù)制塊的結(jié)構(gòu)圖示如下
復(fù)合預(yù)制塊的制作及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)采用一次成型技術(shù)澆注二種澆注料,二種澆注料結(jié)合面使用高粘結(jié)性溶膠,保證二種澆注料結(jié)合緊密;
(2)復(fù)合預(yù)制塊內(nèi)部設(shè)置金屬錨固件,保證復(fù)合預(yù)制塊整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。(3)金屬錨固件預(yù)先采用防高溫氧化和防高溫膨脹處理,以保證金屬錨固件在高溫使用狀態(tài)下不會(huì)對(duì)預(yù)制塊產(chǎn)生不好的影響。(4)將所述二種澆注料澆注成型后養(yǎng)護(hù)約24h,硬化后脫模,再自然養(yǎng)護(hù)約24h,進(jìn)窯烘烤至300-600°C即可制得。
復(fù)合預(yù)制塊試的制作
制作復(fù)合預(yù)制塊的尺寸為220*180*260mm,在其260mm厚度方向,工作襯的厚度 190mm,保溫襯的厚度 70mm,生產(chǎn)好的預(yù)制塊模擬實(shí)際生產(chǎn)烘烤溫度經(jīng)過(guò)350°C熱處理(預(yù)制塊實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的烘烤溫度)后,預(yù)制塊外形規(guī)正,工作襯、保溫襯澆注料結(jié)構(gòu)完整,二種澆注料結(jié)合緊密,二者的結(jié)合面沒(méi)有裂紋產(chǎn)生,同時(shí)預(yù)制塊內(nèi)設(shè)置的金屬錨固件在350°C熱處理?xiàng)l件下也沒(méi)有對(duì)復(fù)合預(yù)制塊產(chǎn)生破壞作用。根據(jù)整個(gè)復(fù)合預(yù)制塊制作情況看,復(fù)合預(yù)制塊結(jié)構(gòu)設(shè)置合理,二種澆注料的材質(zhì)選擇和連結(jié)也達(dá)到預(yù)想的要求。對(duì)預(yù)制塊進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,其特征在于,所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯,所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料,它包括 2-8%的純鋁酸鈣水泥; 2-8%的硅微粉; 2_8%的氧化招微粉; 余量為耐火骨料,它包括電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,其特征在于,所述燒成段工作襯的澆注料包含下列含量的組分 2-6%的純鋁酸鈣水泥; 2-8%的硅微粉; 2_8%的氧化招微粉; 余量為耐火骨料,包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3≥85%的特級(jí)礬土中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,其特征在于,所述預(yù)熱段工作襯的澆注料包含量的下列含量組分 4-8%的純鋁酸鈣水泥; 2-8%的硅微粉; 2_8%的氧化招微粉; 余量為耐火骨料,包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3≥80%的礬土中的一種或幾種。
4.一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,其特征在于,所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為保溫段襯,澆注料為輕質(zhì)澆注料,并含下列含量的組分 10-20%的純鋁酸鈣水泥; 2-8%的硅微粉; 20-50%的復(fù)相空心球; 余量為耐火骨料,包括選自耐火骨料為Al2O3彡55%的電熔或燒結(jié)莫來(lái)石、Al2O3彡50%的藍(lán)晶石、Al2O3≥35%的耐火粘土的一種或幾種。
5.一種由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊,其特征在于,所述復(fù)合預(yù)制塊系由所述重質(zhì)澆注料的澆注塊與輕質(zhì)澆注料的澆注塊疊合在一起并由溶膠粘合而成,兩者接觸面間設(shè)有金屬錨固件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊,其特征在于,所述金屬錨固件為一兩端帶有分叉的金屬細(xì)桿。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法,其特征在于,它包括一個(gè)預(yù)制塊模具,并包括下列步驟 步驟一,在模具中澆注重質(zhì)澆注料; 步驟二,在重質(zhì)澆注料中插入金屬錨固件; 步驟三,在模具中的重質(zhì)澆注料上澆注輕質(zhì)澆注料; 步驟四,養(yǎng)護(hù)24小時(shí),待模具中的澆注料硬化后形成預(yù)制塊胚,脫模,并自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí); 步驟五,將經(jīng)步驟四,自然養(yǎng)護(hù)后的預(yù)制塊胚進(jìn)窯烘烤,在300-600°C下烘烤24小時(shí),取出冷卻即得所述復(fù)合預(yù)制塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法,其特征在于,所述步驟二當(dāng)中的金屬錨固件在插入前進(jìn)行防高溫氧化及防高溫膨脹處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐火材料。一種瀝青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料,所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯,所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料,它包括2-8%的純鋁酸鈣水泥;2-8%的硅微粉;2-8%的氧化鋁微粉;余量為耐火骨料。一種由所述瀝青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊工作襯澆注料+保溫襯澆注料,二種澆注料之間采用金屬錨固件連接。該預(yù)制塊的制備方法是,在厚度方向上依次澆注重質(zhì)澆注料和輕質(zhì)澆注料,硬化后進(jìn)窯烘烤即可。本發(fā)明能延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命,保證化工類(lèi)企業(yè)的正常生產(chǎn),同時(shí)最大限度地減少檢修工作時(shí)間、降低檢修成本。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102964129SQ20111025755
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者宋飛, 陳路兵, 吳輝, 沈偉國(guó), 廖國(guó)保 申請(qǐng)人:上海寶鋼工業(yè)檢測(cè)公司, 上海久金耐火材料有限公司