專(zhuān)利名稱(chēng)：一種垃圾焚燒爐用碳化硅磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于垃圾焚燒爐的碳化硅磚。
背景技術(shù)：
目前，世界各國(guó)為實(shí)現(xiàn)“綜合的垃圾經(jīng)濟(jì)”所做的努力越來(lái)越多，這一概念的主要內(nèi)容是避免產(chǎn)生垃圾和重新利用垃圾。西方一些國(guó)家對(duì)垃圾處理所做的努力取得了顯著成績(jī)，研究開(kāi)發(fā)了各種處理垃圾的方法生物處理，熱處理以及生物處理和熱處理相結(jié)合等。比較研究各種垃圾處理的方法后表明，目前還沒(méi)有哪一種技術(shù)能夠代替焚燒法，該法具有減容量大、處理及時(shí)、無(wú)害化程度高且可以回收熱能等一系列優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注，已成為發(fā)達(dá)國(guó)家處理垃圾的主要方式。為適應(yīng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，滿(mǎn)足焚燒爐的需要，世界各國(guó)開(kāi)發(fā)使用了各種優(yōu)質(zhì)耐火材料，并取得了顯著的使用效果，因而繼續(xù)開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異的耐火材料已成為當(dāng)務(wù)之舉。而隨著焚燒爐向著大型化、資源化、自動(dòng)化發(fā)展，對(duì)耐火材料的使用也提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。在垃圾焚燒爐燃燒室內(nèi)，廢棄物與爐襯在高溫下直接接觸，一方面爐渣會(huì)附著在爐襯上，另一方面雜質(zhì)也會(huì)侵入爐襯，同時(shí)廢棄物的投入必然引起溫度的變化，所以要求耐火材料具有耐磨、耐堿耐蝕、防結(jié)皮、高抗氧化性、優(yōu)異的熱震穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的粘土磚、高鋁磚已經(jīng)不滿(mǎn)足使用要求，澆注料或可塑料由于是不定形材料，存在不易施工等特點(diǎn)也很少被采用，碳化硅磚就成為了理想的選擇。粘土結(jié)合的碳化硅磚結(jié)合相以結(jié)合粘土為主，這類(lèi)制品出現(xiàn)于20世紀(jì)40 50年代，碳化硅含量一般為50 90%。由于結(jié)合劑的原料種類(lèi)和含量對(duì)制品的性能有很大的影響，物相分析表明，粘土結(jié)合SiC材料的結(jié)合相由石英、莫來(lái)石和硅鋁酸鹽玻璃相組成，由于存在大量的玻璃相，材料的熱震穩(wěn)定性較差，其它的高溫性能，如耐磨、強(qiáng)度都不太理想，無(wú)法滿(mǎn)足使用要求，后期發(fā)展的莫來(lái)石結(jié)合碳化硅磚雖然在性能上有所改進(jìn)，但是不太明顯。而氮化硅結(jié)合碳化硅磚、自結(jié)合碳化硅磚、塞隆結(jié)合碳化硅磚雖然在性能在能夠滿(mǎn)足，但是工藝復(fù)雜，成本偏高，無(wú)法被市場(chǎng)接受。

發(fā)明內(nèi)容
從以上分析可以看出，不同的結(jié)合方式對(duì)碳化硅磚的性能有很大的影響，尤其是熱震性能和抗氧化性能。本專(zhuān)利綜合其它結(jié)合方式的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)明了一種新型的碳化硅磚其為氧化硅結(jié)合的碳化硅磚，磚中的SiC含量> SOwt % ；由主料、結(jié)合劑和抗氧化劑經(jīng)過(guò)混煉、成型、煅燒而成；主料為碳化硅粉，其含量為80 98wt% ；結(jié)合劑為定形或不定形SW2微粉或細(xì)粉或溶液或熔融石英，其含量為2 20% ；抗氧化劑為金屬硅粉或金屬鋁粉或二者的混合物，其含量為0 5%。碳化硅粉中SiC的含量?jī)?yōu)選大于90wt%，其粒徑組成優(yōu)選為1 3mm、< 1mm、200目等。結(jié)合劑為純度較高的定形或不定形的SiA微粉或細(xì)粉或溶液或熔融石英。細(xì)粉或微粉中二氧化硅含量超過(guò)92wt%，可以選擇硅石、石英粉、硅微粉中的一種或幾種復(fù)合使用。溶液優(yōu)選硅溶膠，其SW2含量?jī)?yōu)選15 50wt%，密度優(yōu)選1. 0 1. 2g/cm3?？寡趸瘎┑牧６葍?yōu)選為0. 088 0. 044mm。本申請(qǐng)還涉及該碳化硅磚的制備方法，按以上重量百分比混合好原料，經(jīng)混煉后高壓成型，在高溫窯爐內(nèi)經(jīng)1300 1500°C燒結(jié)。氧化硅結(jié)合碳化硅材料是以碳化硅為主晶相、以氧化硅為結(jié)合相的復(fù)相材料。在SiC中加入一定量的二氧化硅(硅石或熔融石英)，在沒(méi)有其它礦物添加劑時(shí)，借助燒成時(shí)SiC顆粒表面氧化生成的新相二氧化硅，將SiC顆粒結(jié)合起來(lái)。 硅微粉主要成分是SiO2，粒子超細(xì)，表面積大，活性高，能促進(jìn)SiC窯具燒成過(guò)程的固相反應(yīng)和燒結(jié)，增加產(chǎn)品的強(qiáng)度；同時(shí)，由于硅微粉是無(wú)定形體結(jié)構(gòu)，膨脹系數(shù)很小，可以快速燒成，縮短燒成時(shí)間，與其它氧化物結(jié)合劑相比可節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本。硅溶膠有許多優(yōu)良的性能，如大比表面、高吸附性、搞分散度、高耐火絕熱性等，有以下特點(diǎn)1)硅溶膠是低粘度的膠體溶液，分散性好，可充分浸入充填到固體物質(zhì)中，特別是多孔性物質(zhì)中，并使其表面平滑；幻硅溶膠具有良好的粘接性，通過(guò)干燥或燒結(jié)，可形成堅(jiān)固的膜，不僅成膜溫度較低，而且一旦成膜就不會(huì)再溶解在水中和變質(zhì)；；3)硅溶膠具有優(yōu)良的反應(yīng)性，以硅溶膠代替二氧化硅作原料進(jìn)行反應(yīng)，可提高反應(yīng)速劇。因此，通過(guò)選用前述配比的原料，經(jīng)高壓成型，在窯爐內(nèi)經(jīng)1300 1500°C高溫煅燒，所得到的碳化硅磚其具有優(yōu)異的抗酸、堿侵蝕能力，高溫耐磨性能、優(yōu)異的熱震穩(wěn)定性，良好的抗氧化性能，滿(mǎn)足環(huán)保長(zhǎng)壽的使用要求。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例1-4的原料成份和配比如表1所示，其中的含量均為重量百分比。實(shí)施例1-4中，碳化硅粉中的SiC含量為97. 5wt %，硅微粉中SW2含量為92wt %，石英粉中SiO2含量為98. 5wt%，熔融石英中SiO2含量為99. 6wt%，硅溶膠中SW2含量為
、體積密度為1. 15g/cm3。根據(jù)表1所示的配比將各原料混合，經(jīng)過(guò)輪碾機(jī)混煉，再經(jīng)由高壓成型，在干燥窯中干燥M小時(shí)，然后經(jīng)高溫窯爐在1420°C燒成，得到氧化硅結(jié)合的碳化硅磚，其主要物理性能指標(biāo)如表2所示。表1實(shí)施方式
權(quán)利要求
1.一種垃圾焚燒爐用碳化硅磚，其特征在于該碳化硅磚為氧化硅結(jié)合的碳化硅磚，磚中的SiC含量> 80wt%;該磚由主料、結(jié)合劑和抗氧化劑經(jīng)過(guò)混煉、成型、煅燒而成；主料為碳化硅粉，含量為80 98wt% ；結(jié)合劑為定形或不定形SiO2微粉或細(xì)粉或溶液，含量為2 20wt% ；抗氧化劑為金屬硅粉或金屬鋁粉或二者的混合物，含量為0 5wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅磚，其特征在于主料碳化硅粉中SiC的含量大于90wt%，其粒徑組成為1 3讓、< 1mm、200目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的碳化硅磚，其特征在于結(jié)合劑為定形或不定形的S^2微粉或細(xì)粉，其SW2含量大于92wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的碳化硅磚，其特征在于結(jié)合劑為硅石、石英粉、硅微粉的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的碳化硅磚，其特征在于結(jié)合劑為硅溶膠，其S^2含量為15 50wt%，密度為 1. 0 1. 2g/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的碳化硅磚，其特征在于結(jié)合劑為熔融石英。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的碳化硅磚，其特征在于抗氧化劑的粒度為0.088 0.044mm。
8.權(quán)利要求1-7所述的碳化硅磚的制備方法，其特征在于按以上重量百分比混合好的原料，經(jīng)混煉后高壓成型，在高溫窯爐內(nèi)經(jīng)1300 1500°C燒結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于垃圾焚燒爐燃燒室的碳化硅磚及其制備方法，其為氧化硅結(jié)合的碳化硅磚，磚中的SiC含量≥80wt％；由主料、結(jié)合劑和抗氧化劑經(jīng)過(guò)混煉、成型、煅燒而成；主料為碳化硅粉，含量為80～98wt％；結(jié)合劑為定形或不定形SiO2微粉或細(xì)粉或溶液，含量為2～20wt％；抗氧化劑為金屬硅粉或金屬鋁粉或二者的混合物，含量為0～5wt％。按照上述配比將原料混合，經(jīng)高壓成型，在窯爐內(nèi)經(jīng)1300～1500℃高溫煅燒而成，所得到的氧化硅結(jié)合的碳化硅磚具有優(yōu)異的抗酸堿侵蝕能力、高溫耐磨性能、優(yōu)異的熱震穩(wěn)定性、良好的抗氧化性能，滿(mǎn)足環(huán)保長(zhǎng)壽的使用要求。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102391007SQ20111023557
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者馮運(yùn)生, 呂雪艷, 周偉, 周新功, 夏文斌, 孫艷粉, 張德義, 李平, 王林俊, 王治峰, 韓忠毅, 馬飛, 高長(zhǎng)賀 申請(qǐng)人:鞏義通達(dá)中原耐火技術(shù)有限公司, 通達(dá)耐火技術(shù)股份有限公司