專利名稱：利用粉煤灰制備的焦?fàn)t密封膏及其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用粉煤灰制備的焦?fàn)t密封膏及其制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：
QRD熱回收焦?fàn)t是負(fù)壓操作生產(chǎn)冶金焦炭和鑄造焦炭的焦?fàn)t，無(wú)化產(chǎn)回收，環(huán)境污染小，由于焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間密封不嚴(yán)，致使化焦率增高，一般達(dá)2-5％，嚴(yán)重浪費(fèi)能源，既造成空氣污染又影響焦化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
一、QRD熱回收焦?fàn)t的生產(chǎn)特點(diǎn) 1.焦?fàn)t內(nèi)炭化室溫度在800℃-1600℃，鑄鐵爐門(mén)的內(nèi)表面溫度和炭化室溫度一樣在800℃-1600℃，而外表面溫度在60-150℃。
2.焦化生產(chǎn)根據(jù)品種、質(zhì)量不同，結(jié)焦時(shí)間也不相同。如鑄造焦，結(jié)焦時(shí)間在6-8天，而冶金焦結(jié)焦時(shí)間在3-4天。以冶金焦為例每隔3-4天需將焦?fàn)t門(mén)拆卸下來(lái)，利用推焦設(shè)備將焦炭推出炭化室；將生產(chǎn)焦炭的搗固煤餅重新推放到炭化室，掛裝上爐門(mén)，進(jìn)行密封，重新生產(chǎn)焦炭。(按年產(chǎn)120萬(wàn)噸焦炭小型焦化企業(yè)計(jì)算，拆、裝焦?fàn)t爐門(mén)分別高達(dá)6萬(wàn)次)，這就對(duì)QRD焦?fàn)t密封提出了挑戰(zhàn)性課題。既要保證生產(chǎn)時(shí)爐門(mén)對(duì)空氣隔絕密封，又要在出焦時(shí)，方便爐門(mén)的拆卸。如采用硅酸鹽等耐火材料進(jìn)行密封，不但成本高，而且出焦時(shí)不方便爐門(mén)拆卸(用該材料密封，經(jīng)高溫焙燒與爐壁、爐門(mén)粘結(jié)成一體，不易破拆)。即焦?fàn)t生產(chǎn)既要采用膠粘劑的原理進(jìn)行對(duì)空氣隔絕密封，又要方便裝入煤餅→密封焦?fàn)t門(mén)→成焦后拆卸焦?fàn)t門(mén)→推出焦炭→裝入煤餅→密封焦?fàn)t門(mén)→成焦后拆卸焦?fàn)t門(mén)→推出焦炭的重復(fù)循環(huán)生產(chǎn)工藝。(不同于鋼鐵冶煉爐的一次密封，長(zhǎng)期使用)。
3.所謂方便拆卸是指焦炭生成后，拆卸下?tīng)t門(mén)，推出焦炭；隨即裝入煤餅、裝上爐門(mén)、密封，再生產(chǎn)焦炭。這一操作程序每隔三到四天循環(huán)一次。所以用于封閉焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁的密封材料，必須具有高溫密封性能，又同時(shí)滿足容易拆卸焦?fàn)t爐門(mén)的要求。即操作工人在拆卸爐門(mén)后，密封口殘留層用手掰下或工具輕輕鏟除即可。不能用重力錘打或用化學(xué)方法進(jìn)行清除密封口。
所謂方便填充、涂抹是指施工人員在焦?fàn)t爐門(mén)掛裝好炭化室余溫達(dá)800℃時(shí)，將密封膏狀物制作成條狀迅速填充、涂抹到焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁的縫隙處，一般應(yīng)在20分鐘完成爐門(mén)封閉。
4.爐門(mén)和爐壁間隙2-6cm。


發(fā)明內(nèi)容
為了解決焦?fàn)t爐門(mén)密封不嚴(yán)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種焦?fàn)t密封膏。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 本發(fā)明提供一種焦?fàn)t密封膏，由如下原料制成 Al2O3 5kg； 85％正磷酸2000ml； 海泡石纖維3kg； 滑石粉10kg； 水4kg。
本發(fā)明還提供制備上述焦?fàn)t密封膏的方法將所述量Al2O3、85％正磷酸、滑石粉和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
本發(fā)明提供一種焦?fàn)t密封膏，由如下原料制成 Al2O3 5kg； 85％正磷酸6000ml； 海泡石纖維3kg； 水20kg； Al2O3含量為37.5％的粉煤灰50kg。
具體講，上述Al2O3含量為37.5％的粉煤灰為西山煤電煤矸石電廠粉煤灰。
本發(fā)明還提供制備上述焦?fàn)t密封膏的方法將所述量Al2O3、85％正磷酸、粉煤灰和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
本發(fā)明還涉及上述焦?fàn)t密封膏在焦?fàn)t爐門(mén)密封中的應(yīng)用。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有益效果如下 利用粉煤灰為原料，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的再利用，有利于環(huán)保。本發(fā)明產(chǎn)品填補(bǔ)了焦?fàn)t密封專用材料的空白。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸2000ml； 海泡石纖維3kg； 水4kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 混合漿液呈膠狀塊。由于黏度大，無(wú)法進(jìn)行填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁的縫隙。
結(jié)論此實(shí)驗(yàn)配方無(wú)法使用。
實(shí)施例2 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸2000ml； 海泡石纖維3kg； 棕剛玉粉 10kg； 水4kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、棕剛玉粉和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本實(shí)驗(yàn)所制備膏狀物有可塑性，能制作成條形迅速填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙。所制備膏狀物經(jīng)焦?fàn)t爐溫焙烤固化后，能隔熱，表面有裂紋。該膏狀物黏度較強(qiáng)，與焦?fàn)t門(mén)和焦?fàn)t壁粘接牢固，不易拆解、清除。
實(shí)施例3 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸2000ml； 海泡石纖維3kg； SiC粉 10kg； 水4kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、SiC粉和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本實(shí)驗(yàn)所制備膏狀物有可塑性，能制作成條形迅速填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙。所制備膏狀物經(jīng)焦?fàn)t爐溫焙烤固化后，能隔熱，表面有裂紋。該膏狀物黏度較強(qiáng)，與焦?fàn)t門(mén)和焦?fàn)t壁粘接牢固，不易拆解、清除。
實(shí)施例4 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸2000ml； 海泡石纖維3kg； 滑石粉10kg； 水4kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、滑石粉和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)所制備膏狀物可塑性較好，能制作成條形方便填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙。所制備膏狀物比上述實(shí)施例1、2配方效果好，但表面仍有微小裂紋。較實(shí)施例1、2配方易拆解清除。
實(shí)施例5 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸2000ml； 海泡石纖維3kg； 硬質(zhì)粘土 10kg； 水4kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、硬質(zhì)粘土和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本實(shí)驗(yàn)所制備膏狀物可塑性好，能制作成條形方便填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙。所制備膏狀物經(jīng)焦?fàn)t爐溫焙烤固化后，表面裂紋較實(shí)施例1、2、3配方實(shí)驗(yàn)增多，膏體結(jié)構(gòu)疏松，比上述實(shí)施例1、2、3配方效果差。
結(jié)論及分析由實(shí)施例1、2、3、4四種焦?fàn)t專用密封膏配方實(shí)驗(yàn)可知所制備的膏狀物均具有密封焦?fàn)t爐門(mén)的作用。在添加了棕微粉、SiC粉等耐火材料的實(shí)驗(yàn)表明，效果不佳，其缺點(diǎn)主要是不方便焦?fàn)t生產(chǎn)頻繁拆、裝爐門(mén)的工藝需求。雖然焦?fàn)t內(nèi)碳化室溫度高達(dá)800℃-1600℃，而外表面焦?fàn)t壁、焦?fàn)t門(mén)溫度僅有60-150℃，又是負(fù)壓，因此不用耐火材料也可以達(dá)到密封效果。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果已知，添加滑石粉、粘土的效果要比添加耐火材料的效果更好些，盡管還不很完美。對(duì)個(gè)別裂紋處需實(shí)施二次涂抹密封。
實(shí)施例6 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸6000ml； 海泡石纖維3kg； 水20kg； 粉煤灰50kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
本實(shí)施例所采用粉煤灰為長(zhǎng)治漳澤電廠粉煤灰，外觀呈灰褐色、粉狀，粒度很細(xì)?；瘜W(xué)成分如下 制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、粉煤灰和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
使用方法如下 取本實(shí)驗(yàn)例所制備的膏狀物，填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙，厚度4-8cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)間72小時(shí)。該膏狀物遇焦?fàn)t炭化室內(nèi)800℃高溫20分鐘固化，形成骨架。膏體表面有微小裂紋，與焦?fàn)t爐壁、爐門(mén)的黏結(jié)處有2-5mm不規(guī)則裂縫。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)所制備膏狀物黏度低可塑性差，致填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙施工困難。有隔熱效果，易拆卸爐門(mén)和清除密封口殘留層。
實(shí)施例7 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸6000ml； 海泡石纖維3kg； 水20kg； 粉煤灰50kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
本實(shí)施例所采用粉煤灰為西山煤電煤矸石電廠粉煤灰，外觀呈棕褐色、粉狀，粒度很細(xì)。粉煤灰化學(xué)成份如下 制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、粉煤灰和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
使用方法如下 取本實(shí)驗(yàn)例所制備的膏狀物，填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙，厚度4-8cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)間72小時(shí)。該膏狀物遇焦?fàn)t炭化室內(nèi)800℃高溫20分鐘固化，形成骨架。膏體表面有微小裂紋，與焦?fàn)t爐壁、爐門(mén)的黏結(jié)處有2-5mm不規(guī)則裂縫。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)例所制備膏狀物黏度較高、可塑性好，可條狀成型，方便迅速填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙施工。膏體表面無(wú)裂紋，與焦?fàn)t爐壁、爐門(mén)的黏結(jié)效果好，隔熱、密封，易拆卸爐門(mén)和清除密封口殘留層。
實(shí)施例8 本實(shí)施例所采用的配方如下 Al2O3 5kg； 85％正磷酸6000ml； 海泡石纖維3kg； 水20kg； 粉煤灰50kg。
其中的海泡石纖維購(gòu)自“河北省靈壽縣北方礦業(yè)加工廠”，商品名稱為“海泡石纖維”。
本實(shí)施例所采用粉煤灰為大同一電廠粉煤灰，外觀呈灰土色、粉狀，粒度很細(xì)。粉煤灰化學(xué)成份如下 制備方法如下 常溫下，將Al2O3、85％正磷酸、粉煤灰和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
使用方法如下 取本實(shí)驗(yàn)例所制備的膏狀物，填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙，厚度4-8cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)間72小時(shí)。該膏狀物遇焦?fàn)t炭化室內(nèi)800℃高溫20分鐘固化，形成骨架。膏體表面有微小裂紋，與焦?fàn)t爐壁、爐門(mén)的黏結(jié)處有2-5mm不規(guī)則裂縫。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)例所制備膏狀物黏度高可塑性好，能夠條狀成型，方便迅速填充、涂抹焦?fàn)t爐門(mén)與焦?fàn)t爐壁間的縫隙施工。膏體表面無(wú)裂紋，與焦?fàn)t爐壁、爐門(mén)的黏結(jié)、隔熱、密封效果好。由于密封膏體經(jīng)爐體高溫反應(yīng)后，黏結(jié)強(qiáng)度增加，使焦?fàn)t爐門(mén)拆卸費(fèi)時(shí)費(fèi)力，密封口殘留層不易清除?？梢?jiàn)Al2O3的含量并非越高越好。
結(jié)論綜上添加不同產(chǎn)地粉煤灰的三個(gè)實(shí)驗(yàn)效果，都能夠?qū)崿F(xiàn)密封目的，膏體有可塑性(實(shí)施例6稍差)，成型好，方便填充、涂抹和拆卸爐門(mén)，容易清除密封口殘留層。就該三個(gè)實(shí)驗(yàn)配方結(jié)果比較，可以看到添加材料中Al2O3的含量差異直接影響膏體的密封效果和爐門(mén)的拆卸，Al2O3的含量在30-40％之間為最佳填充材料。
實(shí)施例7為最佳配方。
本發(fā)明有如下特點(diǎn) 1、利用粉煤灰為原料，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的再利用，有利于環(huán)保。
2、本產(chǎn)品是半成品，巧妙利用焦?fàn)t高溫生產(chǎn)環(huán)境(800-1600℃)，使密封膏中組成成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，密封過(guò)程自動(dòng)快速生成耐高溫不定型密封材料，既是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程也是隔熱密封過(guò)程。(一般生成化學(xué)試劑需添加催化劑或加溫才能完成)，具有獨(dú)特性。
3、目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)專用焦?fàn)t密封材料，填補(bǔ)了焦?fàn)t密封專用材料的空白。QRD焦?fàn)t炭化室溫度在800-1600℃，而鋼鐵冶煉爐溫度在2000-3000℃?，F(xiàn)在焦化行業(yè)焦?fàn)t密封大都采用鋼鐵行業(yè)使用的耐火材料，成本很高，關(guān)鍵是不方便焦?fàn)t門(mén)的拆卸、安裝和密封，致使大多焦化企業(yè)寧肯跑冒滴漏，浪費(fèi)能源，也不愿使用既不方便生產(chǎn)又價(jià)格昂貴的耐火材料。而本產(chǎn)品原料是冶煉廢渣，是其它耐火材料成本的十分之一不到，具有市場(chǎng)占有性。(用戶實(shí)驗(yàn)反應(yīng)密封性能好，可拆解，易清除)，有推廣前景。
此方法無(wú)毒無(wú)害，密封隔熱、耐高溫效果好，使用方便。這樣既解決了工業(yè)廢渣、粉煤灰的再利用問(wèn)題，也解決了焦?fàn)t密封化焦、環(huán)保的問(wèn)題，是一舉兩得利國(guó)利民的一種方法。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.焦?fàn)t密封膏，其特征在于，由如下原料制成
Al2O35kg；
85％正磷酸 2000ml；
海泡石纖維 3kg；
滑石粉 10kg；
水 4kg。
2.制備權(quán)利要求1所述焦?fàn)t密封膏的方法，其特征在于，將所述量Al2O3、85％正磷酸、滑石粉和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
3.焦?fàn)t密封膏，其特征在于，由如下原料制成
Al2O35kg；
85％正磷酸 6000ml；
海泡石纖維 3kg；
水 20kg；
Al2O3含量為37.5％的粉煤灰50kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述焦?fàn)t密封膏，其特征在于，所述Al2O3含量為37.5％的粉煤灰為西山煤電煤矸石電廠粉煤灰。
5.制備權(quán)利要求3或4任意一項(xiàng)所述焦?fàn)t密封膏的方法，其特征在于，將所述量Al2O3、85％正磷酸、粉煤灰和水混合均勻后，與硅酸鹽纖維混合。
6.權(quán)利要求1、3或4任一項(xiàng)所述焦?fàn)t密封膏在焦?fàn)t爐門(mén)密封中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用粉煤灰制備的焦?fàn)t密封膏及其制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明提供一種焦?fàn)t密封膏，由如下原料制成Al2O35kg；85％正磷酸2000ml；海泡石纖維3kg；滑石粉10kg；水4kg。本發(fā)明還提供制備上述焦?fàn)t密封膏的方法。本發(fā)明利用粉煤灰為原料，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的再利用，有利于環(huán)保。
文檔編號(hào)C10B25/00GK101760176SQ20101010271
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者侯永忠 申請(qǐng)人:侯永忠