一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料及其制備方法，屬于耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】。該耐火材料包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-SiC20-25份、針狀焦8-15份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉60-70份、硅微粉2-5份、漂珠2-5份、氧化鋁纖維3-5份、碳化硼粉7-10份、結(jié)合劑2-5份。本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯用耐火材料制備方法簡(jiǎn)單可靠，制得的耐火材料具有耐壓強(qiáng)度高、耐磨性好、熱震性能好和抗介質(zhì)侵蝕能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，施工方便，大大延長(zhǎng)了回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命，保證了企業(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。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 回轉(zhuǎn)窯是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯，俗稱(chēng)旋窯，屬于建材設(shè)備類(lèi)?；剞D(zhuǎn)窯按處理物料不同可分 為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產(chǎn)水泥窯和濕法 生產(chǎn)水泥窯兩大類(lèi)。冶金化工窯則主要用于冶金行業(yè)鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒；鉻、鎳鐵礦氧 化焙燒；耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁；化工廠焙燒鉻礦砂和鉻 礦粉等類(lèi)礦物。石灰窯，即活性石灰窯，用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白 "zx 石。
[0003] 耐火澆注料是不定形耐火材料的主要品種，在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期美國(guó)以耐火澆 注料作為鍋爐或石油生產(chǎn)設(shè)備的異型磚代用品使用，日本于1950年開(kāi)始研究生產(chǎn)此類(lèi)材 料。20世紀(jì)50年代初期，蘇聯(lián)開(kāi)始應(yīng)用硅酸鹽水泥耐火澆注料。60年代以來(lái)，不定形耐 火材料發(fā)展迅速，到90年代日、美、德等國(guó)家的不定形耐火材料產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量 的1/3以上，而耐火澆注料占不定形耐火材料的40%-50%。中國(guó)在20世紀(jì)50年代初期開(kāi) 始應(yīng)用硅酸鹽水泥耐火澆注料，當(dāng)時(shí)稱(chēng)為耐熱混凝土，主要用于700°C以下的熱工構(gòu)筑物， 1965-1975年普遍采用鋁酸鈣水泥和磷酸鹽耐火澆注料，當(dāng)時(shí)稱(chēng)為耐火混凝土，使用溫度提 高到1400-1600°C，在此期間建設(shè)了產(chǎn)品生產(chǎn)基地，1976年初建立了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，1976年以 后，產(chǎn)品種類(lèi)迅速增加，質(zhì)量也逐步提高，80年代中期中國(guó)又開(kāi)發(fā)了新一代耐火澆注料，包 括低水泥、超低水泥和無(wú)水泥耐火澆注料，其質(zhì)量接近國(guó)際先進(jìn)水平。
[0004] 目前，回轉(zhuǎn)窯前窯口及窯頭罩部位的內(nèi)襯通常都采用耐火澆注料，但同時(shí)也被認(rèn) 為是整個(gè)窯襯系統(tǒng)中的最薄弱環(huán)節(jié)之一。該部位的耐火材料往往同時(shí)承受著高溫、熱震、磨 蝕、機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)侵蝕等的綜合破壞作用。例如，用于大型干法水泥窯和鋁礬土及鎂砂熟 料煅燒的回轉(zhuǎn)窯，其前窯口部位的澆注料要承受高溫窯體產(chǎn)生的巨大熱機(jī)械應(yīng)力及熱震損 傷，以及大產(chǎn)量的高溫硬質(zhì)熟料磨損等破壞作用，因而容易發(fā)生開(kāi)裂、剝落及磨蝕損毀。因 此，這就要求內(nèi)襯耐火材料除應(yīng)具有足夠的耐火度外，還須具有足夠的熱態(tài)強(qiáng)度、耐磨性和 抗熱震性。然而，目前用于這種嚴(yán)苛工況條件下的耐火澆注料的性能還不能滿(mǎn)足使用要求， 其使用壽命較短，通常只有3-8個(gè)月，同時(shí)，目前大部分回轉(zhuǎn)窯用耐火材料以莫來(lái)石為原 料，它存在使用壽命不長(zhǎng)，檢修頻度高等缺陷，因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前耐火材 料【技術(shù)領(lǐng)域】亟需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料及其制備 方法，該方法簡(jiǎn)單，制得的耐火材料能延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命，保證企業(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。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-Sic 20-25份、針狀焦 8-15份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉60-70份、硅微粉2-5份、漂珠2-5份、氧化鋁纖 維3-5份、碳化硼粉7-10份、結(jié)合劑2-5份。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)方案中所述的粘合劑為液態(tài)焦油或熱塑性酚醛樹(shù)脂液體。
[0008] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分： β -SiC 23份、針狀焦12份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉66份、硅微粉3份、漂珠 4 份、氧化鋁纖維4份、碳化硼粉9份、結(jié)合劑3份。
[0009] 本發(fā)明技術(shù)方案中所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為 25~30%，平均孔徑為廣25μπι，A1 203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒 徑為0. 2?1_。
[0010] 本發(fā)明還提供一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，氧化鋁纖維和碳化硼粉均勻分散在結(jié)合劑中，然后加入β-sic、針狀焦、多 孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在100-200°C下干燥16-20h，在1400-1480°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為4-7h， 即得到回轉(zhuǎn)窯用耐火材料。
[0011] 上述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法步驟（2)中干燥的方式為真空干燥。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯用耐火材料制備方法簡(jiǎn)單 可靠，制得的耐火材料具有耐壓強(qiáng)度高、耐磨性好、熱震性能好和抗介質(zhì)侵蝕能力強(qiáng)的優(yōu) 點(diǎn)，施工方便，大大延長(zhǎng)了回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命，保證了企業(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。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014] 實(shí)施例1 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-Sic 20份、針狀焦8份、 多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉60份、硅微粉2份、漂珠2份、氧化鋁纖維3份、碳化硼 粉7份、液態(tài)焦油2份； 其中，所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為 1~25 μ m，A1203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為0. 2~lmm。
[0015] 上述回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，氧化鋁纖維和碳化硼粉均勻分散在液態(tài)焦油中，然后加入β-sic、針狀焦、 多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在l〇〇°C下真空干燥20h，在1400°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為4h，即得到回轉(zhuǎn) 窯用耐火材料。
[0016] 實(shí)施例2 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-Sic 25份、針狀焦15 份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉70份、硅微粉5份、漂珠5份、氧化鋁纖維5份、碳化 硼粉10份、熱塑性酚醛樹(shù)脂液體5份； 其中，所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為 1~25 μ m，A1203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為0. 2~lmm。
[0017] 上述回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，氧化鋁纖維和碳化硼粉均勻分散在熱塑性酚醛樹(shù)脂液體中，然后加入 β -Sic、針狀焦、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得 到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在200°C下真空干燥16h，在1480°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為7h，即得到回轉(zhuǎn) 窯用耐火材料。
[0018] 實(shí)施例3 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-Sic 23份、針狀焦12 份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉66份、硅微粉3份、漂珠4份、氧化鋁纖維4份、碳化 硼粉9份、液態(tài)焦油3份； 其中，所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為 1~25 μ m，A1203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為0. 2~lmm。
[0019] 上述回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，氧化鋁纖維和碳化硼粉均勻分散在液態(tài)焦油中，然后加入β-sic、針狀焦、 多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在150°C下真空干燥18h，在1460°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為5. 5h，即得到回 轉(zhuǎn)窯用耐火材料。
[0020] 對(duì)比例1 對(duì)比例1與實(shí)施例3的區(qū)別在于將β -Sic替換為SiC。具體為： 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：SiC 23份、針狀焦12份、多 孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉66份、硅微粉3份、漂珠4份、氧化鋁纖維4份、碳化硼粉 9份、液態(tài)焦油3份； 其中，所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為 1~25 μ m，A1203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為0. 2~lmm。
[0021] 上述回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，氧化鋁纖維和碳化硼粉均勻分散在液態(tài)焦油中，然后加入SiC、針狀焦、多孔 方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在150°C下真空干燥18h，在1460°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為5. 5h，即得到回 轉(zhuǎn)窯用耐火材料。
[0022] 對(duì)比例2 對(duì)比例1與實(shí)施例3的區(qū)別在于不含有碳化硼粉。具體為： 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-SiC 23份、針狀焦12 份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉66份、硅微粉3份、漂珠4份、氧化鋁纖維4份、液態(tài) 焦油3份； 其中，所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為 1~25 μ m，A1203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為0. 2~lmm。
[0023] 上述回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，將氧化鋁纖維均勻分散在液態(tài)焦油中，然后加入β-SiC、針狀焦、多孔方鎂 石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在150°C下真空干燥18h，在1460°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為5. 5h，即得到回 轉(zhuǎn)窯用耐火材料。
[0024] 對(duì)比例3 對(duì)比例1與實(shí)施例3的區(qū)別在于不含有氧化鋁纖維。具體為： 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-SiC 23份、針狀焦12 份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉66份、硅微粉3份、漂珠4份、碳化硼粉9份、液態(tài)焦 油3份； 其中，所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為 1~25 μ m，A1203含量為6~10wt%，物相組成為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為0. 2~lmm。
[0025] 上述回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟（1)，將碳化硼粉均勻分散在液態(tài)焦油中，然后加入β-SiC、針狀焦、多孔方鎂 石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料經(jīng)過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型， 成型后的坯體在150°C下真空干燥18h，在1460°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為5. 5h，即得到回 轉(zhuǎn)窯用耐火材料。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例1~3和對(duì)比例1~3產(chǎn)品性能檢測(cè)如表1所示。
[0027] 表1本發(fā)明產(chǎn)品性能檢測(cè)數(shù)據(jù)

【權(quán)利要求】
1. 一種回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，其特征在于包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下組分：β-SiC 20-25份、針狀焦8-15份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉60-70份、硅微粉2-5份、漂珠 2-5份、氧化鋁纖維3-5份、碳化硼粉7-10份、結(jié)合劑2-5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，其特征在于所述的粘合劑為液態(tài)焦油或 熱塑性酚醛樹(shù)脂液體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，其特征在于包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下 組分：β -SiC 23份、針狀焦12份、多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉66份、硅微粉3份、 漂珠4份、氧化鋁纖維4份、碳化硼粉9份、結(jié)合劑3份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料，其特征在于所述的多孔方鎂石-鎂鋁尖 晶石陶瓷細(xì)粉的顯氣孔率為25~30%，平均孔徑為廣25μπι，Α1 203含量為6~10wt%，物相組成 為方鎂石和鎂鋁尖晶石，粒徑為〇. 2~1_。
5. 權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 步驟（1)，氧化鋁纖維和碳化硼粉均勻分散在結(jié)合劑中，然后加入β-SiC、針狀焦、多 孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷細(xì)粉、硅微粉和漂珠，攪拌至混合均勻后，得到混合料； 步驟（2)，步驟（1)得到的混合料過(guò)篩，篩孔徑< 6_，除去篩上料；篩下料機(jī)壓成型，成 型后的坯體在100-200°C下干燥16-20h，在1400-1480°C溫度下燒成，保溫時(shí)間為4-7h，即 得到回轉(zhuǎn)窯用耐火材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的制備方法，其特征在于步驟（2)中干燥 的方式為真空干燥。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104140279SQ201410375825
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】陳昆寧, 周慶華, 楊汝林, 劉成, 龔貴君 申請(qǐng)人:云南泛亞能源科技有限公司