水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是提供一種壽命長(zhǎng)、耐高溫、耐侵蝕，高溫強(qiáng)度高、熱震性能好等優(yōu)的水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：原始料包括剛玉骨料、剛玉和碳化硅微粉和硅灰超微粉，外加添加劑和防爆劑；施工時(shí)，加水進(jìn)行混合攪拌、均勻涂抹在壁內(nèi)后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和烘烤。
【專利說明】
水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及了一種水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料，特別涉及一種主要成分包括剛 玉骨料、剛玉和碳化硅微粉和硅灰超微粉的材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 在水泥窯窯頭、窯尾、冷卻機(jī)、下料管等部位，由于形狀復(fù)雜，難以砌成型耐火磚， 通常使用普通水泥結(jié)合的材料進(jìn)行砌筑，但這些部位的使用環(huán)境惡劣，持續(xù)劇烈的溫度變 化使普通材料的熱震性能得到破壞，特別是回轉(zhuǎn)窯的窯口處，不斷地受到二次風(fēng)和窯內(nèi)高 溫熟料的作用，每轉(zhuǎn)一圈，窯襯材料有時(shí)埋在高溫物料下，有時(shí)暴露在火焰下，溫度差達(dá) 200。°C以上，影響深度15-20mm，這種溫度升降多次反復(fù)，導(dǎo)致材料的損壞、剝落、掉塊等現(xiàn) 象。
[0003] 這種普通水泥結(jié)合的材料水泥用量一般在12-30%，水用量在9-13%，由于水泥 用量多，在中溫和高溫下，鋁酸鈣的晶相發(fā)生變化導(dǎo)致強(qiáng)度降低，鋁酸鈣的CaO與材料的成 分反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的鈣鋁黃長(zhǎng)石，導(dǎo)致高溫強(qiáng)度、熱震性能和抗侵蝕性下降；同時(shí)用水量 也較高，材料的氣孔也多，強(qiáng)度也低，施工方在施工結(jié)束后，立即點(diǎn)火升溫，因溫度升高較 快，照成材料溫度急劇升高，內(nèi)部水分大量迅速蒸發(fā)產(chǎn)生大的膨脹力，從而使材料爆裂和剝 落，從而必須停窯檢修，影響水泥生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的上述技術(shù)問題是提供了一種有以下特點(diǎn)的水泥窯用無水泥高強(qiáng) 耐磨材料：壽命長(zhǎng)、耐高溫、耐侵蝕，高溫強(qiáng)度高、熱震性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明的水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案 如下：一種水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料，原始料包括剛玉骨料、剛玉和碳化硅微粉和硅灰 超微粉，外加添加劑和防爆劑；施工時(shí)，加水進(jìn)行混合攪拌、均勻涂抹在壁內(nèi)后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和 烘烤。
[0006] 本發(fā)明原始料的配比為：
[0007] 剛玉骨料加入量占原始料總重量的百分比為70-85%，
[0008] 剛玉微粉加入量占原始料總重量的百分比為5-15%，
[0009] 碳化硅微粉加入量占原始料總重量的百分比為5-10%，
[0010] 硅灰超微粉加入量占原始料總重量的百分比為3-8%
[0011] 另外添加劑加入量占原始料總重量的百分比為1-10%
[0012] 防爆劑加入量占原始料總重量的百分比為0. 1-3%
[0013] 水的加入量占原始料總重量的百分比為2-6%
[0014] 其中添加劑分別包括增強(qiáng)劑、增韌劑、快干劑、結(jié)合劑；包括甲基纖維素、羧甲基纖 維素、聚乙烯醇、糊精、亞硫酸紙漿廢液、聚合氧化鋁、氧氯化鋯、硫酸鋁、磷酸鋁、三聚磷酸 鈉、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、硅酸鈉、鋁粉、乳酸鋁中的一種、兩種或幾種結(jié)合使 用。
[0015] 其中防爆劑為聚苯乙烯纖維和碳纖維；
[0016] 其中剛玉和碳化硅微粉的粒度8-5 μ m
[0017] 其中硅灰超微粉的粒度彡5 μ m
[0018] 制備時(shí)，按照以上的原料和配比進(jìn)行混合和均勻攪拌，裝袋包裝；施工時(shí)，加水進(jìn) 行混合攪拌5分鐘以上后、均勻涂抹在壁內(nèi)后，每隔2m留膨脹縫3-5mm，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù) 溫度在20-40°C，時(shí)間為3-4小時(shí)，然后進(jìn)行烘烤，烘烤過程中，升溫速率在20-50°C /h，不能 中斷或停止升溫過程，一直溫度在600-900°C，保持2小時(shí)。
[0019] 本發(fā)明采用無水泥結(jié)合，并采用超微粉結(jié)合以及最佳的顆粒配比，將各項(xiàng)性能指 標(biāo)超過了無水泥結(jié)合的高強(qiáng)耐磨材料。該發(fā)明產(chǎn)品粒度配比合理，顆粒間的空隙，幾乎被 超微粉全部填充，因此用水量降至2-6%，克服了普通材料用水多而引起的氣孔多，強(qiáng)度低 等缺陷。該發(fā)明采用了硅灰超微粉，是生產(chǎn)金屬硅或硅鐵合金的副產(chǎn)品。在電弧爐中，石 英在高溫下還原成硅，同時(shí)產(chǎn)生SiO氣體，隨煙氣逸出爐外，SiO遇到空氣，氧化成Si0 2，經(jīng) 過除塵裝置進(jìn)行收集，因此硅灰超微粉成本低，活性高；另外，該產(chǎn)品加入硅灰超微粉后， 在施工時(shí)的烘烤和使用過程中，溫度在較高時(shí)，會(huì)和剛玉中的A1 203發(fā)生反應(yīng)，形成莫來石， 從而促進(jìn)強(qiáng)度、熱震性能的提高，比未加硅灰超微粉的材料強(qiáng)度增加2-4倍。施工時(shí)，加水 進(jìn)行混合攪拌5分鐘以上，是因?yàn)椴牧系牧鲃?dòng)性必須在攪拌一定時(shí)間才開始發(fā)揮作用；另 外，由于該發(fā)明致密度高，為產(chǎn)品帶來了優(yōu)異性能，并需要合理的養(yǎng)護(hù)、烘烤制度和施工中 預(yù)留膨脹縫，并需要加入適當(dāng)?shù)姆辣瑒?；因此需要養(yǎng)護(hù)溫度在20-40°C，時(shí)間為3-4小時(shí)，然 后進(jìn)行烘烤，烘烤過程中，升溫速率在20-50°C /h，不能中斷或停止升溫過程，一直溫度在 600-900°C，保持2小時(shí)，這樣能使耐火材料中的水分排除順利，不引起任何的缺陷，從而提 高該發(fā)明產(chǎn)品的綜合性能。
[0020] 該發(fā)明的產(chǎn)品與普通的材料制品相比，常溫耐壓強(qiáng)度提高2-4倍， 110°C X24h 彡 180MPa，1100°C X3h 彡 150MPa，體積密度彡 2700Kg/m3,壽命增加 3 倍之多。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下所述實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，在這些實(shí)施例中，除另有說明外，所有份數(shù)和百 分比均按重量計(jì)算。
[0022] 實(shí)施例1
[0023]

[0028] 實(shí)施例1、2、3的制備工藝流程：
[0029] 制備時(shí)，按照以上的原料和配比進(jìn)行混合和均勻攪拌，裝袋包裝；施工時(shí)，加水進(jìn) 行混合攪拌5分鐘以上后、均勻涂抹在壁內(nèi)后，每隔2m留膨脹縫3-5mm，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù) 溫度在20-40°C，時(shí)間為3-4小時(shí)，然后進(jìn)行烘烤，烘烤過程中，升溫速率在20-50°C /h，不能 中斷或停止升溫過程，一直溫度在600-900°C，保持2小時(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料，其特征在于：原始料包括剛玉骨料、剛玉和碳 化硅微粉和硅灰超微粉，外加添加劑和防爆劑；剛玉骨料加入量占原始料總重量的百分比 為70-85 %，剛玉微粉加入量占原始料總重量的百分比為5-15 %，碳化硅微粉加入量占原 始料總重量的百分比為5-10%，硅灰超微粉加入量占原始料總重量的百分比為3-8%，另 外添加劑加入量占原始料總重量的百分比為1-10%，防爆劑加入量占原始料總重量的百分 比為0. 1-3%，水的加入量占原始料總重量的百分比為2-6%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料，其特征在于：剛玉和碳化硅 微粉的粒度8-5 μ m，硅灰超微粉的粒度< 5 μ m。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯用無水泥高強(qiáng)耐磨材料的制備方法，其特征在于：按 照以上的原料和配比進(jìn)行混合和均勻攪拌，裝袋包裝；施工時(shí)，加水進(jìn)行混合攪拌5分鐘以 上后、均勻涂抹在壁內(nèi)后，每隔2m留膨脹縫3-5mm，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度在20-40°C，時(shí) 間為3-4小時(shí)，然后進(jìn)行烘烤，烘烤過程中，升溫速率在20-50°C/h，不能中斷或停止升溫過 程，一直溫度在600-900°C，保持2小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK105884379SQ201410527559
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月19日
【發(fā)明人】付延峰, 魯軼
【申請(qǐng)人】洛陽地拓機(jī)械有限公司