專利名稱：瀝青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯耐火澆注料、復(fù)合預(yù)制塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料，尤其涉及一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用的耐火材料；另一方面，本發(fā)明還涉及一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用的預(yù)制塊和預(yù)制塊的制備方法。
背景技術(shù)：
浙青焦回轉(zhuǎn)窯是化工類企業(yè)的重要的基礎(chǔ)加熱設(shè)備，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的最高工作溫度可達(dá)1400°C以上。通常，浙青焦回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯采用重質(zhì)澆注料和輕質(zhì)澆注料雙層澆注設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)存在的主要問題是對回轉(zhuǎn)窯的清潔生產(chǎn)達(dá)不到要求，具體表現(xiàn)在爐襯耐火澆注料，特別是燒成段工作襯澆注料容易在運(yùn)行后出現(xiàn)剝落和掉塊、保溫襯輕質(zhì)澆注料在運(yùn)行后出現(xiàn)開裂、粉化，使用壽命較低，一般在3-8個(gè)月，就已影響生產(chǎn)。若對回轉(zhuǎn)窯采用整體澆注的爐襯設(shè) 計(jì)則對回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行后的檢修維護(hù)不利，檢修時(shí)對澆注料的解體，會受到回轉(zhuǎn)窯場地的制約，導(dǎo)致解體困難，檢修時(shí)間不確定，最終也直接影響到回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)任務(wù)的完成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述缺陷，提供一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料及預(yù)制塊。本發(fā)明能延長回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命，保證化工類企業(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。為解決上述問題，一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯，所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料，它包括
2-8%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
2_8%的氧化招微粉；
余量為耐火骨料，它包括電熔或燒結(jié)莫來石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石中的一種或幾種。所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述燒成段工作襯的澆注料包含下列含量的組分
2-6%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
2_8%的氧化招微粉；
余量為耐火骨料，包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡85%的特級礬土中的一種或幾種。所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述預(yù)熱段工作襯的澆注料包含量的下列含量組分
4-8%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；2_8%的氧化招微粉；
余量為耐火骨料，包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡80%的礬土中的一種或幾種。一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為保溫段襯，澆注料為輕質(zhì)澆注料,并含下列含量的組分
10-20%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
20-50%的復(fù)相空心球； 余量為耐火骨料，包括選自耐火骨料為Al2O3彡55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3彡50%的藍(lán)晶石、Al2O3彡35%的耐火粘土的一種或幾種。一種由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊系由所述重質(zhì)澆注料的澆注塊與輕質(zhì)澆注料的澆注塊疊合在一起并由溶膠粘合而成，兩者接觸面間設(shè)有金屬錨固件。所述的由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊，所述金屬錨固件為一兩端帶有分叉的金屬細(xì)桿。一種所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法，它包括一個(gè)預(yù)制塊模具，并包括下列步驟 步驟一，在模具中澆注重質(zhì)澆注料；
步驟二，在重質(zhì)澆注料中插入金屬錨固件；
步驟三，在模具中的重質(zhì)澆注料上澆注輕質(zhì)澆注料；
步驟四，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待模具中的澆注料硬化后形成預(yù)制塊胚，脫模，并自然養(yǎng)護(hù)24小
時(shí)；
步驟五，將經(jīng)步驟四，自然養(yǎng)護(hù)后的預(yù)制塊胚進(jìn)窯烘烤，在300-600°C下烘烤24小時(shí)，取出冷卻即得所述復(fù)合預(yù)制塊。復(fù)合預(yù)制塊內(nèi)部設(shè)置金屬錨固件，保證復(fù)合預(yù)制塊整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法，所述步驟二當(dāng)中的金屬錨固件在插入前進(jìn)行防高溫氧化及防高溫膨脹處理。本發(fā)明提供了浙青焦回轉(zhuǎn)窯燒成段、預(yù)熱段工作襯用澆注料和保溫襯用高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料等三種澆注料或由其制作的(復(fù)合)預(yù)制塊，其既可以單獨(dú)現(xiàn)場直接使用，也可以做成預(yù)制塊現(xiàn)場安裝，其中預(yù)制塊既可以是一種澆注料制成，也可以是二種澆注料(重質(zhì)和輕質(zhì))復(fù)合制成。用本發(fā)明的工作襯澆注料和保溫襯澆注料制作的復(fù)合預(yù)制塊安全可靠、安裝快捷方便，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)局部挖修，進(jìn)而可減少檢修工作、降低維修成本。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明
圖I為所述復(fù)合預(yù)制塊示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了浙青焦回轉(zhuǎn)窯燒成段、預(yù)熱段工作襯用澆注料和保溫襯用高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料等三種澆注料或由其制作的復(fù)合預(yù)制塊，其既可以單獨(dú)現(xiàn)場直接使用，也可以做成預(yù)制塊現(xiàn)場安裝。一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯，所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料，它包括
2-8%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
2_8%的氧化招微粉；
余量為耐火骨料，它包括電熔或燒結(jié)莫來石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石中 的一種或幾種。一、燒成段、預(yù)熱段工作襯澆注料
所述燒成段工作襯的澆注料包含下列含量的組分
2-6%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
2_8%的氧化招微粉；
余量為耐火骨料，包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡85%的特級礬土中的一種或幾種。所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述預(yù)熱段工作襯的澆注料包含量的下列含量組分
4-8%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
2_8%的氧化招微粉；
余量為耐火骨料，包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3彡80%的礬土中的一種或幾種。眾所周知，水泥作為一種膠凝材料是低水泥或超低水泥澆注料得以產(chǎn)生強(qiáng)度的主要原因。水泥加入量低于2%或4%，強(qiáng)度太低，耐磨性不好；加入量高于6%或8%，水泥帶入的CaO過多，使用過程中容易形成較多低熔點(diǎn)的灰長石(2Ca0 Al2O3 SiO2)，黃長石(CaO Al2O3 2Si02),因此本發(fā)明的水泥含量為2-6%或4_8%。當(dāng)有減水劑時(shí)，硅微粉、氧化鋁微粉等超微粉的存在可使?jié)沧⒘汐@得低水分下的高流動性，對澆注料的強(qiáng)度、耐磨性影響很大；硅微粉、氧化鋁微粉加入量分別低于2%，耐磨性不好；高于8%，對提高澆注料的流動性、強(qiáng)度并無實(shí)際意義。因此，本發(fā)明的硅微粉、氧化鋁微粉各自含有2-8%。莫來石是一種優(yōu)良的耐火原料，其膨脹性低、熱導(dǎo)性也較低，加入莫來石有利于改善材料的熱震穩(wěn)定性和降低材料的導(dǎo)熱性能；剛玉、礬土也是優(yōu)良的耐火原料，其硬度高，高溫性能好，但膨脹性高、熱導(dǎo)性好，加入剛玉、礬土后澆注料的強(qiáng)度、耐磨性可以得到提高，但其會降低材料的熱震穩(wěn)定性和提高材料的導(dǎo)熱性能。因此，本發(fā)明中的燒成段、預(yù)熱段工作襯澆注料中的耐火骨料采用電熔或燒結(jié)莫來石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石等耐火原料中的一種或幾種，以保證澆注料在提高了澆注料的強(qiáng)度、耐磨性的同時(shí)有效地保證了材料的熱震穩(wěn)定性能和高溫體積穩(wěn)定性。與一般澆注料相同，制作時(shí)也可加入少量有機(jī)纖維、金屬鋁粉等，以提高澆注料在烘烤過程中的抗爆裂性。二、保溫襯高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料澆注料為輕質(zhì)澆注料，并含下列含量的組分
10-20%的純鋁酸鈣水泥；
2-8%的硅微粉；
20-50%的復(fù)相空心球；
余量為耐火骨料，包括選自耐火骨料為Al2O3彡55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3彡50%的藍(lán)晶石、Al2O3彡35%的耐火粘土的一種或幾種。眾所周知，水泥作為一種膠凝材料是輕質(zhì)澆注料得以產(chǎn)生強(qiáng)度的主要原因。由于輕質(zhì)澆注料成型時(shí)加水量較大，水泥加入量低于10%，強(qiáng)度太低；加入量高于20%，水泥帶入的CaO過多，使用過程中容易形成較多低熔點(diǎn)的灰長石(2Ca0 Al2O3 SiO2)，黃長石(CaO Al2O3 2Si02)，因此本發(fā)明的水泥含量為10-20%。傳統(tǒng)輕質(zhì)澆注料加水量較大，強(qiáng)度不高，特別是輕質(zhì)澆注料中溫?zé)髲?qiáng)度較低，而我們知道，當(dāng)有減水劑時(shí)，硅微粉的存在可使?jié)沧⒘霞铀拷档停瑥?qiáng)度增加，特別是其可大幅提高澆注料的中溫?zé)髲?qiáng)度，本發(fā)明將硅微粉引入輕質(zhì)澆注料的制作，目的就是為了提高輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度；硅微粉加入量低于2%，強(qiáng)度不好；高于8%，對提高輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度無實(shí)際意義。因此，本發(fā)明的硅微粉的含量為2-8%。傳統(tǒng)輕質(zhì)澆注料采用的耐火原料一般為輕質(zhì)骨料或輕質(zhì)廢磚，熱導(dǎo)性較低，但其吸水率較大，強(qiáng)度較低，本發(fā)明引入的復(fù)相空心球，是一種優(yōu)良的輕質(zhì)耐火原料，其強(qiáng)度高、熱膨脹性低、熱導(dǎo)性低，但價(jià)格昂貴。加入復(fù)相空心球后輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高,并且有利于改善材料的高溫體積穩(wěn)定性；加入量低于20%,輕質(zhì)澆注料的導(dǎo)熱率太高；高于50%，經(jīng)濟(jì)上不合理，因此，本發(fā)明的復(fù)相空心球含量為20-50%。
輕質(zhì)澆注料中的其它耐火骨料為電熔或燒結(jié)莫來石、藍(lán)晶石、耐火粘土中的一種或幾種，其中電熔或燒結(jié)莫來石、藍(lán)晶石都是優(yōu)良的耐火原料，其強(qiáng)度高，高溫性能好，藍(lán)晶石還具有高溫膨脹性能，因此加入電熔或燒結(jié)莫來石、藍(lán)晶石后輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度提高，中溫?zé)蟛牧鲜湛s降低，體積穩(wěn)定性增加。復(fù)合預(yù)制塊
由于浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯擬采用復(fù)合預(yù)制塊結(jié)構(gòu)，即將工作襯澆注料I和保溫襯澆注料2直接澆注在一起，這樣可以最大限度地保證二種澆注料的結(jié)合。擬采用的復(fù)合預(yù)制塊的結(jié)構(gòu)為工作襯澆注料I +保溫襯澆注料2，二種澆注料之間采用金屬錨固件3連接，復(fù)合預(yù)制塊的總厚度按260mm考慮，復(fù)合預(yù)制塊的結(jié)構(gòu)圖示如下
復(fù)合預(yù)制塊的制作及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)采用一次成型技術(shù)澆注二種澆注料，二種澆注料結(jié)合面使用高粘結(jié)性溶膠，保證二種澆注料結(jié)合緊密；
(2)復(fù)合預(yù)制塊內(nèi)部設(shè)置金屬錨固件，保證復(fù)合預(yù)制塊整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。(3)金屬錨固件預(yù)先采用防高溫氧化和防高溫膨脹處理，以保證金屬錨固件在高溫使用狀態(tài)下不會對預(yù)制塊產(chǎn)生不好的影響。(4)將所述二種澆注料澆注成型后養(yǎng)護(hù)約24h，硬化后脫模，再自然養(yǎng)護(hù)約24h，進(jìn)窯烘烤至300-600°C即可制得。
復(fù)合預(yù)制塊試的制作
制作復(fù)合預(yù)制塊的尺寸為220*180*260mm，在其260mm厚度方向，工作襯的厚度 190mm，保溫襯的厚度 70mm，生產(chǎn)好的預(yù)制塊模擬實(shí)際生產(chǎn)烘烤溫度經(jīng)過350°C熱處理(預(yù)制塊實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的烘烤溫度)后，預(yù)制塊外形規(guī)正，工作襯、保溫襯澆注料結(jié)構(gòu)完整，二種澆注料結(jié)合緊密，二者的結(jié)合面沒有裂紋產(chǎn)生，同時(shí)預(yù)制塊內(nèi)設(shè)置的金屬錨固件在350°C熱處理?xiàng)l件下也沒有對復(fù)合預(yù)制塊產(chǎn)生破壞作用。根據(jù)整個(gè)復(fù)合預(yù)制塊制作情況看，復(fù)合預(yù)制塊結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，二種澆注料的材質(zhì)選擇和連結(jié)也達(dá)到預(yù)想的要求。對預(yù)制塊進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯，所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料，它包括 2-8%的純鋁酸鈣水泥； 2-8%的硅微粉； 2_8%的氧化招微粉； 余量為耐火骨料，它包括電熔或燒結(jié)莫來石、電熔或燒結(jié)剛玉、礬土、紅柱石、硅線石中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，其特征在于，所述燒成段工作襯的澆注料包含下列含量的組分 2-6%的純鋁酸鈣水泥； 2-8%的硅微粉； 2_8%的氧化招微粉； 余量為耐火骨料，包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3≥85%的特級礬土中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，其特征在于，所述預(yù)熱段工作襯的澆注料包含量的下列含量組分 4-8%的純鋁酸鈣水泥； 2-8%的硅微粉； 2_8%的氧化招微粉； 余量為耐火骨料，包括選自Al2O3 ^ 55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3 ^ 98%的電熔或燒結(jié)剛玉、Al2O3≥80%的礬土中的一種或幾種。
4.一種浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為保溫段襯,澆注料為輕質(zhì)澆注料,并含下列含量的組分 10-20%的純鋁酸鈣水泥； 2-8%的硅微粉； 20-50%的復(fù)相空心球； 余量為耐火骨料，包括選自耐火骨料為Al2O3彡55%的電熔或燒結(jié)莫來石、Al2O3彡50%的藍(lán)晶石、Al2O3≥35%的耐火粘土的一種或幾種。
5.一種由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊，其特征在于，所述復(fù)合預(yù)制塊系由所述重質(zhì)澆注料的澆注塊與輕質(zhì)澆注料的澆注塊疊合在一起并由溶膠粘合而成，兩者接觸面間設(shè)有金屬錨固件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由所述浙青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊，其特征在于，所述金屬錨固件為一兩端帶有分叉的金屬細(xì)桿。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法，其特征在于，它包括一個(gè)預(yù)制塊模具，并包括下列步驟 步驟一，在模具中澆注重質(zhì)澆注料； 步驟二，在重質(zhì)澆注料中插入金屬錨固件； 步驟三，在模具中的重質(zhì)澆注料上澆注輕質(zhì)澆注料； 步驟四，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待模具中的澆注料硬化后形成預(yù)制塊胚，脫模，并自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)； 步驟五，將經(jīng)步驟四，自然養(yǎng)護(hù)后的預(yù)制塊胚進(jìn)窯烘烤，在300-600°C下烘烤24小時(shí)，取出冷卻即得所述復(fù)合預(yù)制塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合預(yù)制塊的制備方法，其特征在于，所述步驟二當(dāng)中的金屬錨固件在插入前進(jìn)行防高溫氧化及防高溫膨脹處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐火材料。一種瀝青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用系列耐火澆注料，所述回轉(zhuǎn)窯爐襯為燒成段工作襯和預(yù)熱段工作襯，所述耐火澆注料為重質(zhì)澆注料，它包括2-8%的純鋁酸鈣水泥；2-8%的硅微粉；2-8%的氧化鋁微粉；余量為耐火骨料。一種由所述瀝青焦回轉(zhuǎn)窯爐襯用耐火澆注料制作而成的復(fù)合預(yù)制塊工作襯澆注料＋保溫襯澆注料，二種澆注料之間采用金屬錨固件連接。該預(yù)制塊的制備方法是，在厚度方向上依次澆注重質(zhì)澆注料和輕質(zhì)澆注料，硬化后進(jìn)窯烘烤即可。本發(fā)明能延長回轉(zhuǎn)窯耐材的使用壽命，保證化工類企業(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。
文檔編號C04B35/66GK102964129SQ20111025755
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者宋飛, 陳路兵, 吳輝, 沈偉國, 廖國保 申請人:上海寶鋼工業(yè)檢測公司, 上海久金耐火材料有限公司