一種熔鹽爐澆注料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔鹽爐澆注料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在氧化鋁生產(chǎn)過程中，由于我國一水硬鋁石型鋁土礦存在高鋁、高硅、可磨性差和 難溶出的特點，管道化溶出方式逐漸成為一種發(fā)展趨勢，而熔鹽爐則是管道化溶出系統(tǒng)中 最關(guān)鍵的加熱設(shè)備。
[0003] 目前，氧化鋁廠熔鹽爐的爐膛通常由高鋁質(zhì)耐火澆注料整體澆注而成，而所用的 燃料則為價格低廉的煙煤或無煙煤，所以整個爐膛內(nèi)的氣氛為強(qiáng)還原氣氛。這樣，耐火材料 在400~600°C下遇到強(qiáng)烈的C0氣氛時，一方面，F(xiàn)e203會逐漸被C0氣體還原成Fe或Fe3C， 另一方面由于C0分解，游離C就會沉積在材料中金屬鐵的周圍，使?fàn)t膛襯體組織結(jié)構(gòu)變得 非常疏松、甚至崩裂。在使用過程中，高溫?zé)煔夂兔夯业膹?qiáng)烈沖刷、爐膛溫度的波動，會使?fàn)t 膛襯體遭受嚴(yán)重的侵蝕、引發(fā)大面積剝落。當(dāng)爐膛襯體損毀非常嚴(yán)重時，必須停爐進(jìn)行修 補(bǔ)，這不僅浪費(fèi)大量能源，還嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種熔鹽爐澆注料及其制備方法，能夠在強(qiáng)還 原氣氛中具有較強(qiáng)的抗C0侵蝕能力，從根本上減輕爐襯被C0侵蝕的程度，使?fàn)t襯不會因為 C沉積變得疏松、易于剝落，從而保證生產(chǎn)穩(wěn)定、安全地進(jìn)行。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：采用低鐵的煤矸石熟料和剛玉料為 主要原料，并進(jìn)行"降鐵"處理；熔鹽爐澆注料的結(jié)合體系采用非水泥的水合氧化鋁膠凝體 系。
[0006] 本發(fā)明所述的一種熔鹽爐澆注料，其組分和重量含量為：
[0007] 組分 粒度 重量含量
[0008]煤奸石熟料 6_0mm 60-70%
[0009] 煤矸石熟料 200目 5-15%
[0010] 剛玉細(xì)粉 325目 10-25%
[0011] 水合氧化鋁 4-8%
[0012] 硅微粉 3-7%
[0013] 低熔點防爆纖維 0.02-0.1%
[0014]減水劑 0.05-0.15%。
[0015] 此外，本發(fā)明還提供了一種熔鹽爐澆注料的制造方法，包括以下步驟：
[0016] 第一步：原材料準(zhǔn)備及檢驗；按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采購原料，并按國標(biāo)對原材料進(jìn)行檢驗， 合格后方可投入使用；
[0017] 第二步：煤矸石熟料顆粒制備工序，用顎式破碎機(jī)和對輥破碎機(jī)將煤矸石熟料制 成所需粒度；
[0018] 第三步：磁選除鐵工序，用超強(qiáng)磁選機(jī)對煤矸石熟料顆粒和硅微粉進(jìn)行強(qiáng)磁除鐵 處理；
[0019] 第四步：煤矸石熟料細(xì)粉制備工序，首先用氧化鋁陶瓷球磨機(jī)將磁選好的煤矸石 熟料顆粒磨成所需細(xì)粉，然后用稀硫酸進(jìn)行酸洗處理，最后經(jīng)漂洗、沉淀、烘干等步驟制成 低鐵煤矸石熟料細(xì)粉；
[0020] 第五步：配料工序，從原料庫領(lǐng)取原材料，按配方計算的用量配料；
[0021] 第六步：混料工序，先預(yù)混合煤矸石熟料細(xì)粉、剛玉細(xì)粉、水合氧化鋁、硅微粉、低 熔點防爆纖維和減水劑，再加入煤矸石熟料顆粒混勻；
[0022] 第七步：將第六步的最終混合料進(jìn)行抽檢，合格后方可繼續(xù)混料；
[0023] 第八步：產(chǎn)品包裝、入庫。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明帶來的有益效果為：所用主要原料為低鐵原料，并經(jīng)過 "降鐵"處理，致使熔鹽爐澆注料抗C0侵蝕性能較高，可有效避免爐膛襯體變得異常疏松； 而熔鹽爐澆注料由于采用非水泥的水合氧化鋁做結(jié)合劑，自身具有較高的高溫強(qiáng)度和優(yōu)異 的抗熱震性能，能夠經(jīng)受高溫?zé)煔夂兔夯业膹?qiáng)烈沖刷以及爐膛溫度的劇烈波動。熔鹽爐澆 注料的"低鐵化"和"高抗熱震性"可顯著提高爐膛襯體的使用壽命，實現(xiàn)熔鹽爐爐襯的長 壽化和高可靠性。
【具體實施方式】
[0025] 以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，并非對其保護(hù)范圍的限制。
[0026] 實施例1
[0027] 熔鹽爐澆注料配方：
[0028] 組分 粒度 重量含量
[0029] 煤奸石熟料 6_0mm 65%
[0030] 煤矸石熟料 200目 10%
[0031] 板狀剛玉細(xì)粉325目 15%
[0032] 水合氧化鋁 5%
[0033] 硅微粉 5%
[0034] 低熔點防爆纖維 0.05%
[0035] CASTAMENTFS20 0.10%。
[0036] 本實施例的制造方法，包括以下步驟：
[0037] 第一步：原材料準(zhǔn)備及檢驗；按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采購原料，并按國標(biāo)對原材料進(jìn)行檢驗， 合格后方可投入使用；
[0038] 第二步：煤矸石熟料顆粒制備工序，用顎式破碎機(jī)和對輥破碎機(jī)將煤矸石熟料制 成所需粒度；
[0039] 第三步：磁選除鐵工序，用超強(qiáng)磁選機(jī)對煤矸石熟料顆粒和硅微粉進(jìn)行強(qiáng)磁除鐵 處理；
[0040] 第四步：煤矸石熟料細(xì)粉制備工序，首先用氧化鋁陶瓷球磨機(jī)將磁選好的煤矸石 熟料顆粒磨成所需細(xì)粉，然后用稀硫酸進(jìn)行酸洗處理，最后經(jīng)漂洗、沉淀、烘干等步驟制成 低鐵煤矸石熟料細(xì)粉；
[0041] 第五步：配料工序，從原料庫領(lǐng)取原材料，按配方計算的用量配料；
[0042] 第六步：混料工序，先預(yù)混合煤矸石熟料細(xì)粉、板狀剛玉細(xì)粉、水合氧化鋁、硅微 粉、低熔點防爆纖維和CASTAMENTFS20,再加入煤矸石熟料顆粒混勻；
[0043] 第七步：將第六步的最終混合料進(jìn)行抽檢，合格后方可繼續(xù)混料；
[0044] 第八步：產(chǎn)品包裝、入庫。
[0045] 本實施例熔鹽爐澆注料的主要理化指標(biāo)為：
[0046]化學(xué)成分：A1203 54. 3%，Si02 44. 6%，F(xiàn)e203 0? 25%;
[0047] 基質(zhì)礦相組成：1400°C燒成后，基質(zhì)XRD結(jié)果顯示主晶相為莫來石；
[0048] 抗熱震性能：1100°C+_?室溫水冷，熱震次數(shù)52次。
[0049] 抗C0侵蝕性能：檢測標(biāo)準(zhǔn)采用美國《耐火材料在C0氣氛中崩解試驗方法》 (ASTMC288)。檢測結(jié)果顯示，試樣未受影響，即沒有出現(xiàn)掉粒和裂紋。
[0050] 實施例2
[0051] 熔鹽爐澆注料配方：
[0052] 組分 粒度 重量含量
[0053] 煤奸石熟料 6_0mm65%
[0054] 煤矸石熟料 200目 10%
[0055] 電熔白剛玉細(xì)粉325目 15%
[0056] 水合氧化鋁 5%
[0057] 硅微粉 5%
[0058] 低熔點防爆纖維 0.05%
[0059]CASTAMENTFS20 0.10%。
[0060] 本實施例的制造方法同實施例1。
[0061] 本實施例熔鹽爐澆注料的主要理化指標(biāo)為：
[0062]化學(xué)成分：A1203 54. 3%，Si02 44. 6%，F(xiàn)e203 0? 25%;
[0063] 基質(zhì)礦相組成：1400°C燒成后，基質(zhì)XRD結(jié)果顯示主晶相為莫來石；
[0064] 抗熱震性能：1100°C-?室溫水冷，熱震次數(shù)45次。
[0065] 抗C0侵蝕性能：檢測標(biāo)準(zhǔn)采用美國《耐火材料在C0氣氛中崩解試驗方法》 (ASTMC288)。檢測結(jié)果顯示，試樣未受影響，即沒有出現(xiàn)掉粒和裂紋。
[0066] 實施例3
[0067] 熔鹽爐澆注料配方：
[0068] 組分 粒度 重量含量
[0069] 煤奸石熟料 6-0mm 65%
[0070] 板狀剛玉細(xì)粉325目 24%
[0071] 水合氧化鋁 5%
[0072] 硅微粉 6%
[0073] 低熔點防爆纖維 0.06%
[0074]CASTAMENTFS20 0.12%〇
[0075] 本實施例的制造方法同實施例1。
[0076] 本實施例熔鹽爐澆注料的主要理化指標(biāo)為：
[0077]化學(xué)成分：A1203 58. 7%，Si02 40 . 3%，F(xiàn)e203 0? 28% ;
[0078] 基質(zhì)礦相組成：1400°C燒成后，基質(zhì)XRD結(jié)果顯不主晶相為旲來石，次晶相為剛 玉；
[0079] 抗熱震性能：1100°C-?室溫水冷，熱震次數(shù)58次。
[0080] 抗C0侵蝕性能：檢測標(biāo)準(zhǔn)采用美國《耐火材料在C0氣氛中崩解試驗方法》 (ASTMC288)。檢測結(jié)果顯示，試樣未受影響，即沒有出現(xiàn)掉粒和裂紋。
【主權(quán)項】
1. 一種熔鹽爐澆注料，其組分和重量含量為：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔鹽爐澆注料，其特征在于所述煤矸石熟料為低鐵煤矸石 熟料，SiO2 52-54%，Al2O3 45-47%，F(xiàn)e2O3S0. 3% ;剛玉為板狀剛玉、電熔白剛玉中一種， Al2O3彡99% ;硅微粉平均粒徑0? 1-0. 3ym，SiO2彡97% ;低熔點防爆纖維，長度3±0. 2mm， 直徑 20ym，軟化點 80± 10°C，熔點 100± 10°C;減水劑為CASTAMENTFS20、CASTAMENTFS65 中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽爐澆注料的制造方法，其特征在于包括以下步驟： 第一步：原材料準(zhǔn)備及檢驗；按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采購原料，并按國標(biāo)對原材料進(jìn)行檢驗，合格 后方可投入使用； 第二步：煤矸石熟料顆粒制備工序，用顎式破碎機(jī)和對輥破碎機(jī)將煤矸石熟料制成所 需粒度； 第三步：磁選除鐵工序，用超強(qiáng)磁選機(jī)對煤矸石熟料顆粒和硅微粉進(jìn)行強(qiáng)磁除鐵處 理； 第四步：煤矸石熟料細(xì)粉制備工序，首先用氧化鋁陶瓷球磨機(jī)將磁選好的煤矸石熟料 顆粒磨成所需細(xì)粉，然后用稀硫酸進(jìn)行酸洗處理，最后經(jīng)漂洗、沉淀、烘干等步驟制成低鐵 煤矸石熟料細(xì)粉； 第五步：配料工序，從原料庫領(lǐng)取原材料，按配方計算的用量配料； 第六步：混料工序，先預(yù)混合煤矸石熟料細(xì)粉、剛玉細(xì)粉、水合氧化鋁、硅微粉、低熔點 防爆纖維和減水劑，再加入煤矸石熟料顆粒混勻； 第七步：將第六步的最終混合料進(jìn)行抽檢，合格后方可繼續(xù)混料； 第八步：產(chǎn)品包裝、入庫。
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種熔鹽爐澆注料及其制備方法。其技術(shù)方案是：采用低鐵、并經(jīng)降鐵處理的煤矸石熟料和剛玉料為主要原料，以水合氧化鋁為結(jié)合劑，經(jīng)檢驗、破粉碎、除鐵、配料、混合、抽檢等工序制成低鐵、高抗熱震的熔鹽爐澆注料。該澆注料抗CO侵蝕能力強(qiáng)，可有效避免爐膛襯體變得異常疏松。該澆注料不含水泥，具有較高的高溫強(qiáng)度和優(yōu)異的抗熱震性能，能夠經(jīng)受高溫?zé)煔夂兔夯业膹?qiáng)烈沖刷以及爐膛溫度的劇烈波動。熔鹽爐澆注料的低鐵化和高抗熱震性，可顯著提高爐膛襯體的服役壽命，實現(xiàn)熔鹽爐爐襯的長壽化和高可靠性。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105130464
【申請?zhí)枴緾N201510496311
【發(fā)明人】馬軍強(qiáng)
【申請人】洛陽科創(chuàng)新材料股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月7日