專利名稱：回轉(zhuǎn)窯用中密度磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種回轉(zhuǎn)窯用中密度磚。本發(fā)明還涉及該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著燒結(jié)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，燒結(jié)主機(jī)設(shè)備向大型化方向發(fā)展，增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、節(jié)能降耗、降低成本成為生產(chǎn)管理中增加效益的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的耐火磚和隔熱磚大都為單一結(jié)構(gòu)，使用時(shí)需將各種性能的磚配合使用，若在相對(duì)固定不動(dòng)的設(shè)備上，如隧道窯、倒焰窯，配合使用都能滿足要求；但在一些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備上，如回轉(zhuǎn)窯，配合使用就很難滿足要求。一些廠家和研究單位對(duì)此進(jìn)行了研究和攻關(guān)，并推出了一些重質(zhì)和輕質(zhì)相結(jié)合的復(fù)合磚，但由于輕質(zhì)工作層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度過(guò)低，無(wú)法滿足使用要求而沒有大范圍推廣，還是以重質(zhì)磚為主。以目前已有的回轉(zhuǎn)窯為例，前過(guò)渡帶使用鎂鐵鋁磚、燒成帶使用鎂鉻磚，由于鎂鐵鋁磚和燒成帶使用的鎂鉻磚的導(dǎo)熱系數(shù)大O 2. 7W/m*K)，使得窯筒體外壁溫度較高(大約在380°C左右，高溫時(shí)能達(dá)420°C)。筒體外壁溫度較高，一方面使窯筒體散熱增加，從而加大熟料熱耗，引起熟料單位成本增加；另一方面極易使筒體受熱膨脹，致使窯中部托輪瓦溫度升高，尤其是在使用后期或夏季給設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)較大隱患。筒體過(guò)熱增加了機(jī)械設(shè)備的損壞幾率、加速了筒體變形，而筒體變形又加速了內(nèi)襯的機(jī)械破壞，其結(jié)果是掉磚、停窯，影響回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率。因此若能在該部位使用耐火、隔熱雙重功能的復(fù)合磚不僅使過(guò)渡帶部位的筒體溫度降低，減少散熱損失，而且也有利于設(shè)備維護(hù)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。使用重質(zhì)輕質(zhì)層狀復(fù)合磚雖然能夠明顯降低散熱損失，但重質(zhì)層和輕質(zhì)層之間的結(jié)合強(qiáng)度和性能匹配性對(duì)制備工藝要求非常高，本發(fā)明試圖通過(guò)在高密度磚(包括剛玉質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅莫質(zhì)、尖晶石質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)、耐堿質(zhì))中引入輕質(zhì)骨料來(lái)降低產(chǎn)品密度，則能夠避免此問(wèn)題產(chǎn)生，降低生產(chǎn)技術(shù)工藝要求，并且能夠達(dá)到同樣的節(jié)能效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，它具有導(dǎo)熱系數(shù)低，重量輕的特點(diǎn)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按重量份計(jì)，其組分包括有基材7(Γ90份、結(jié)合劑4 8份、輕質(zhì)骨料10 30份。所述回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的密度為1. 6^2. 5 g/cm3。所述輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球、剛玉空心球、氧化鋁空心球、鋁鈦空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球、剛玉莫來(lái)石空心球、輕質(zhì)高鋁骨料、輕質(zhì)陶粒、輕質(zhì)莫來(lái)石骨料中的至少一種。所述輕質(zhì)骨料的粒度規(guī)格為CTlmm、CT3mm、Cr5mm中的至少一種。所述結(jié)合劑為磷酸熔液、工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液、黃糊精熔液中的一種。所述基材為剛玉質(zhì)、聞?wù)匈|(zhì)、娃旲質(zhì)、尖晶石質(zhì)、續(xù)絡(luò)質(zhì)、續(xù)鐵招尖晶石質(zhì)、耐喊磚基材中的一種。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用中密磚具有的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低、抗熱震性能好、重量輕。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚在常用的高密度磚基材中增加輕質(zhì)骨料降低了產(chǎn)品密度。同時(shí)，由于輕質(zhì)骨料的導(dǎo)熱系數(shù)較低，則使該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。而輕質(zhì)骨料能夠和其他組分較好的結(jié)合，從而該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的抗熱震性能較好。經(jīng)測(cè)試，該回轉(zhuǎn)窯用中密度剛玉磚的密度為1. 6^2. 5g/cm3，在密度、導(dǎo)熱系數(shù)、抗熱震性等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，在耐壓強(qiáng)度和最高使用溫度上達(dá)到了使用要求，能夠滿足實(shí)際使用的需要。即該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚使用過(guò)程中能夠降低散熱損失，減少能源和設(shè)備動(dòng)力消耗，起到改善工作環(huán)境和節(jié)能減排的作用。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，機(jī)壓成型；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80 150°C烘干后，裝窯于120(Tl720°C保溫6 12h形成成品。所述步驟B中機(jī)壓成型時(shí)輕質(zhì)骨料的破損率不大于15%。該方法較好的保證了該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的質(zhì)量參數(shù)，且生產(chǎn)工藝參數(shù)、方法、設(shè)備均無(wú)特別要求，易于實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例中所述結(jié)合劑為工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液、黃糊精熔液中的一種。所述輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球、剛玉空心球、氧化鋁空心球、鋁鈦空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球、剛玉莫來(lái)石空心球、輕質(zhì)高鋁骨料、輕質(zhì)陶粒、輕質(zhì)莫來(lái)石骨料中的至少一種。通過(guò)添加輕質(zhì)骨料及機(jī)壓成型使該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的密度為1. 6 2. 5 g/cm3。所謂基材，指的是制備回轉(zhuǎn)窯用高密度磚的基本組分。以下實(shí)施例1-f 1-4中，以剛玉質(zhì)基材為基本組分的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚為例進(jìn)行說(shuō)明。其中剛玉質(zhì)基材包括O 5mm的白剛玉、不大于180目的白剛玉粉、氧化鋁粉。實(shí)施例1-1
本實(shí)施例中采用的原料及重量份為
基材90份(其中0 5mm的白剛玉60份、不大于180目的白剛玉粉25份、氧化鋁粉5份)(T3mm氧化鋁空心球10份、外加結(jié)合劑工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液4份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，在震動(dòng)壓機(jī)上震動(dòng)成型為坯體，震動(dòng)壓力為30噸，產(chǎn)品密度為2. 5g/cm3,空心球破碎率13% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80°C烘干后，裝窯于1550°C保溫12h形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度磚。本實(shí)施例中，氧化招空心球的粒度亦可為(Tlmm或(T5mm。實(shí)施例1-2本實(shí)施例中采用的原料及重量份為
基材70份(其中0 5mm的白剛玉40份、不大于180目的白剛玉粉20份、氧化鋁粉10份)0~lmm氧化鋁空心球30份、外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液8份。回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，采用300噸壓機(jī)沖壓成型，控制行程，保持產(chǎn)品尺寸固定，產(chǎn)品達(dá)到密度為2. Og/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為10% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)150°C烘干后，裝窯于1720°C保溫6h形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度磚。本實(shí)施例中，氧化招空心球的粒度亦可為(T3mm或(T5mm。實(shí)施例1-3
本實(shí)施例中采用的原料及重量份為
基材85份(其中0 5mm的白剛玉55份、不大于180目的白剛玉粉22份、氧化鋁粉8份)、(T5mm氧化招空心球15份、外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液6份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入尺寸固定的模具中，在震動(dòng)壓機(jī)上震動(dòng)成型為坯體，震動(dòng)壓力為30噸，產(chǎn)品密度為2. 2g/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為8% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)100°C烘干后，裝窯于1600°C保溫8h形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度磚。本實(shí)施例中，氧化招空心球的粒度亦可為0~3mm或0~5mm。實(shí)施例1-4
本實(shí)施例中采用的原料及重量份為
基材80份(其中0 5mm的白剛玉45份、不大于180目的白剛玉粉25份、氧化鋁粉10份)(T5mm氧化鋁空心球10份、(T3mm氧化鋁空心球10份、外加結(jié)合劑黃糊精溶液5份
O回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，采用150噸壓機(jī)油壓成型，控制行程，保持產(chǎn)品尺寸固定，產(chǎn)品密度為2. 3 g/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為15% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)110°C烘干后，裝窯于1650°C保溫IOh形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度磚。本實(shí)施例中，氧化招空心球的粒度亦可為(Tlmm或(T5mm。經(jīng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)，實(shí)施例1-f 1-4中本發(fā)明中所制備的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚與常用的高密度剛玉磚的性能對(duì)比如表I所示
表1:1高密度剛玉磚I回轉(zhuǎn)窯用中密度磚^
權(quán)利要求
1.回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，按重量份計(jì)，其組分包括有基材7(Γ90份、結(jié)合劑Γ8份、輕質(zhì)骨料10 30份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的密度為1. 6 2. 5 g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，其特征在于所述輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球、剛玉空心球、氧化鋁空心球、鋁鈦空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球、剛玉莫來(lái)石空心球、輕質(zhì)高鋁骨料、輕質(zhì)陶粒、輕質(zhì)莫來(lái)石骨料中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，其特征在于所述輕質(zhì)骨料的粒度規(guī)格為0 1mm、0 3mm、0 5mm中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，其特征在于所述結(jié)合劑為磷酸熔液、工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液、黃糊精熔液中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，其特征在于所述基材為剛玉質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅莫質(zhì)、尖晶石質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)、耐堿質(zhì)磚中基材的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，依次包括以下步驟 A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，機(jī)壓成型； C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80 150° C烘干后，裝窯于120(Tl720°C保溫6 12h形成成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法，其特征在于所述步驟B中機(jī)壓成型時(shí)輕質(zhì)骨料的破損率不大于15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)窯用中密度磚，按重量份計(jì)，其組分包括有基材70～90份、結(jié)合劑4～8份、輕質(zhì)骨料10～30份。優(yōu)化后，該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的密度為1.6～2.5g/cm3。所采用的輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球、剛玉空心球、氧化鋁空心球、鋁鈦空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球、剛玉莫來(lái)石空心球、輕質(zhì)高鋁骨料、輕質(zhì)陶粒、輕質(zhì)莫來(lái)石骨料中的至少一種。該回轉(zhuǎn)窯用中密磚具有的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低、抗熱震性能好、重量輕。本發(fā)明還公開了該回轉(zhuǎn)窯用中密度磚的制備方法。
文檔編號(hào)C04B35/66GK103058682SQ20131002911
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者王家邦 申請(qǐng)人:蘇州羅卡節(jié)能科技有限公司