硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法
【專利摘要】硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法，屬于不定形耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法。本發(fā)明選擇了一種具有耐磨耐火性能、具有輕型化特點(diǎn)的硅酸鹽廢棄物，加工成輕型顆粒料，提供了一種輕型顆粒料及其制備方法；用輕型顆粒料替代高鋁礬土骨料作為耐磨耐火澆注料的顆粒料，提供了一種輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法。解決了傳統(tǒng)耐磨耐火澆注料所用高鋁礬土顆粒料，生產(chǎn)過程優(yōu)質(zhì)鋁礬土礦產(chǎn)資源消耗量大，煅燒過程煤炭消耗量大的問題，使耐磨耐火澆注料體積密度減小、耐磨性和抗熱震性提高。
【專利說明】硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于不定形耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明所涉及的輕型耐磨耐火澆注料，是一種熱電行業(yè)循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器椎體等部位使用的耐磨耐火襯里材料，在915°C左右的溫度條件下接受塊狀和粉狀物料的長期沖擊磨損，起著保護(hù)蒸汽管路、爐壁等金屬部件的作用，其性能影響鍋爐使用壽命、制造成本以及鍋爐業(yè)主建造成本。
[0003]循環(huán)流化床鍋爐是火力發(fā)電廠的關(guān)鍵設(shè)備，因?yàn)槠錈嵝矢?，?779年以來在全世界得到迅速推廣、應(yīng)用。因其能經(jīng)濟(jì)合理地燃用劣質(zhì)煤，在清潔燃燒方面顯示出很大的優(yōu)越性，在國內(nèi)發(fā)展迅猛。不斷大型化是國內(nèi)外循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展的總趨勢，技術(shù)水平不斷提高，對耐磨耐火襯里材料的技術(shù)要求也在不斷提高，要求耐磨耐火襯里材料具有良好的耐磨性和抗熱震性，還要求其具有更小的體積密度；目的是延長襯里材料使用壽命，降低襯里材料整體重量，減少承載用鋼結(jié)構(gòu)材料用量，降低鍋爐制造成本，降低鍋爐業(yè)主的安裝、建設(shè)成本。
[0004]傳統(tǒng)耐磨耐火澆注料以高鋁礬土為顆粒料，高鋁礬土的生產(chǎn)過程需要消耗大量的優(yōu)質(zhì)鋁礬土礦產(chǎn)資源，因煅燒溫度高和煅燒時(shí)間長，煅燒過程需要消耗大量的煤炭燃料；因優(yōu)質(zhì)礬土資源不斷減少等原因，價(jià)格不斷上漲。所述高鋁礬土為GL-85A優(yōu)質(zhì)高鋁礬土，體積密度≥3.lg/cm3, Al2O3含量≥85%，主晶相為剛玉和莫來石。
[0005]體積密度、常溫耐磨性和抗熱震性是耐磨耐火澆注料的關(guān)鍵性能指標(biāo)。高鋁礬土具有體積密度大、硬度大、熱膨脹系數(shù)大和耐火度高的特點(diǎn)，高鋁礬土為顆粒料的傳統(tǒng)耐磨耐火澆注料，體積密度大，不具有輕型化特點(diǎn)；高鋁礬土顆粒盡管具很高的硬度和耐火性能，但燒結(jié)活化能高，在循環(huán)流化床鍋爐915°C左右的使用條件下，難以與基質(zhì)部分進(jìn)行充分燒結(jié)，影響了顆粒部分與基質(zhì)部分的結(jié)合強(qiáng)度，造成磨損過程中顆粒料容易脫落，影響其整體耐磨性能；高鋁礬土熱膨脹系數(shù)大，造成可塑料整體熱膨脹系數(shù)大，影響澆注料在使用條件下的抗熱震性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決傳統(tǒng)耐磨耐火澆注料所用高鋁礬土顆粒料，生產(chǎn)過程優(yōu)質(zhì)鋁礬土礦產(chǎn)資源消耗量大，煅燒過程煤炭消耗量大的問題；為了使耐磨耐火澆注料體積密度減小、耐磨性和抗熱震性提高，本發(fā)明提供了一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于:包含的組分及其所占的質(zhì)量份數(shù)如下:
輕型顆粒料65-72份；高鋁礬土細(xì)粉15-18份；
氧化鋁微粉3-6份；
二氧化硅微粉3-6份；
無機(jī)結(jié)合劑5-8份；
減水劑0.15份。
[0008]本發(fā)明所述的硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于:所述的輕型顆粒料，其制備工藝包括如下步驟:
1)在窯爐拆除現(xiàn)場對該種硅酸鹽廢棄物進(jìn)行揀選，防止雜質(zhì)和其它廢棄物進(jìn)入；
2)將該種硅酸鹽廢棄物運(yùn)至生產(chǎn)現(xiàn)場，進(jìn)行水淋清洗，去除表面附著雜質(zhì)；
3)使用手錘、扁鏟等工具，去除表面侵蝕雜質(zhì)；
4)自然晾干；
5)用風(fēng)鎬、大錘等工具，將廢棄物大塊破碎成小塊；
6)用裝載機(jī)采用堆垛法均化3遍，堆垛法即在水泥地面上將物料堆成圓錐體，使物料從椎體頂部向椎體周圍均勻流淌的均化辦法；
7)將小塊廢棄物，加入鄂式破碎機(jī)和錘擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎；
8)使用振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，篩分成為0.2-8mm顆粒料，即所謂輕型顆粒料。
[0009]所述輕型顆粒料，其體積密度2.32-2.42g/cm3,吸水率1.1-2.1%，Al2O3含量44-47%，主晶相位莫來石和玻璃相，粒度為0.2-8mm。
[0010]所述高鋁礬土細(xì)粉為GL-85A優(yōu)質(zhì)高鋁礬土細(xì)粉，粒度為0.2-0.044mm ；
所述氧化鋁微粉為a - Al2O3, Al2O3含量為99%，中位粒徑為3_6微米；
所述二氧化娃微粉，SiO2含量96.6%,中位粒徑小于3微米；
所述無機(jī)結(jié)合劑為Al2O3含量56%的Α600鋁酸鹽水泥，粒度小于200目；
所述減水劑為六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉的晶體粉末混合物，比例為1:1。
[0011]本發(fā)明硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料的制作方法，其特征在于:包含如下步驟:
1)物料的選取
分別選取上述適當(dāng)規(guī)格的原料:輕型顆粒料為0.2-8mm，高鋁礬土細(xì)粉粒度為
0.2-0.044mm,氧化鋁微粉中位粒徑為3_6微米，二氧化硅微粉中位粒徑為小于3微米，無機(jī)結(jié)合劑粒度小于200目，減水劑是預(yù)先混合均勻的六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉的晶體粉末混合物；
2)混合料的配制
按重量比稱取輕型顆粒料65-72份，高鋁礬土細(xì)粉15-18份、氧化鋁微粉3_6份、二氧化硅微粉3-6份，上述4種物料總重為92-95份，混合均勻后即為混合料，裝入編制袋中；
3)小料配制
稱取無機(jī)結(jié)合劑5-8份和減水劑0.15份，混合均勻后，即為總重為5.15-8.15份的小料，裝入塑料袋中密封；
4)輕型耐磨耐火澆注料包裝
將步驟3)制備的小料，裝入步驟2)中的編制袋中，封口后即為成品輕型耐磨耐火澆注料。[0012]本發(fā)明的有益效果是:
I)如表一所示，所述輕型耐磨耐火澆注料與傳統(tǒng)耐磨耐火澆注料的相比，體積密度顯著降低，抗熱震性顯著提高，常溫耐磨性更好，即磨損量更小，使用壽命顯著延長。
[0013]表一:輕型耐磨耐火澆注料與傳統(tǒng)耐磨耐火澆注料的對比表格
【權(quán)利要求】
1.一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于:包含的組分及其所占的質(zhì)量份數(shù)如下: 輕型顆粒料65-72份； 高鋁礬土細(xì)粉15-18份； 氧化鋁微粉3-6份； 二氧化硅微粉3-6份； 無機(jī)結(jié)合劑5-8份； 減水劑0.15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于:所述的輕型顆粒料，其制備工藝包括如下步驟: 1)在窯爐拆除現(xiàn)場對該種硅酸鹽廢棄物進(jìn)行揀選，防止雜質(zhì)和其它廢棄物進(jìn)入； 2)將該種硅酸鹽廢棄物運(yùn)至生產(chǎn)現(xiàn)場，進(jìn)行水淋清洗，去除表面附著雜質(zhì)； 3)使用手錘、扁鏟等工具，去除表面侵蝕雜質(zhì)； 4) 自然晾干； 5)用風(fēng)鎬、大錘等工具，將廢棄物大塊破碎成小塊； 6)用裝載機(jī)采用堆垛法均化3遍，堆垛法即在水泥地面上將物料堆成圓錐體，使物料從椎體頂部向椎體周圍均勻流淌的均化辦法； 7)將小塊廢棄物，加入鄂式破碎機(jī)和錘擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎； 8)使用振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，篩分成為0.2-8mm顆粒料，即所謂輕型顆粒料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于:所述輕型顆粒料，其體積密度2.32-2.42g/cm3,吸水率1.1-2.1%, Al2O3含量44_47%，主晶相位莫來石和玻璃相，粒度為0.2-8_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于: 所述高鋁礬土細(xì)粉為GL-85A優(yōu)質(zhì)高鋁礬土細(xì)粉，粒度為0.2-0.044mm ； 所述氧化鋁微粉為a - Al2O3, Al2O3含量為99%，中位粒徑為3_6微米； 所述二氧化娃微粉，SiO2含量96.6%,中位粒徑小于3微米； 所述無機(jī)結(jié)合劑為Al2O3含量56%的鋁酸鹽水泥，粒度小于200目； 所述減水劑為六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉的晶體粉末混合物，比例為1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料的制備方法，其特征在于:包含如下步驟: 1)物料的選取 分別選取上述適當(dāng)規(guī)格的原料:輕型顆粒料為0.2-8mm，高鋁礬土細(xì)粉粒度為·0.2-0.044mm,氧化鋁微粉中位粒徑為3_6微米，二氧化硅微粉中位粒徑為小于3微米，無機(jī)結(jié)合劑粒度小于200目，減水劑是預(yù)先混合均勻的六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉的晶體粉末混合物； 2)混合料的配制 按重量比稱取輕型顆粒料65-72份，高鋁礬土細(xì)粉15-18份、氧化鋁微粉3_6份、二氧化硅微粉3-6份，上述4種物料總重為92-95份，混合均勻后即為混合料，裝入編制袋中； 3)小料配制稱取無機(jī)結(jié)合劑5-8份和減水劑0.15份，混合均勻后，即為總重為5.15-8.15份的小料，裝入塑料袋中密封； 4)輕型耐磨耐火澆注料包裝 將步驟3)制備的小料，裝入步驟2)中的編制袋中，封口后即為成品輕型耐磨耐火澆注料。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103771884SQ201410006321
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】張乘華, 馮延春, 侯永健, 崔維坤, 劉東東, 劉雷 申請人:鄒平耀華特耐科技有限公司