本發(fā)明涉及耐火材料,尤其是涉及一種用于砌筑大型水泥回轉(zhuǎn)窯、石灰窯窯體的硅鋼玉耐磨磚。
背景技術(shù):
目前在大型水泥回轉(zhuǎn)窯、石灰窯的過渡帶多采用硅莫磚或抗剝落高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚砌筑窯體,其不足之處在于抗熱震性和耐磨性能較差,雖然硅莫磚的抗熱震性能較其他磚體有所提高,但硅莫磚的熱導(dǎo)率較高(高達(dá)2.9w/m.k),當(dāng)用在回轉(zhuǎn)窯過渡帶時(shí),可造成窯筒體溫度增高(筒體表面溫度一般都在350℃~380℃),散熱損失大,這樣不僅易導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯筒體變形,而且還易引起窯筒體向后膨脹,加大窯尾密封裝置的磨蝕損壞;同時(shí)還會(huì)造成回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯磚體剝落、破損,掉磚,降低回轉(zhuǎn)窯的使用壽命,從而使生產(chǎn)成本大幅度提高,消耗了燃料、人力及原材料,投入高產(chǎn)出低,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。
由于硅莫磚是經(jīng)1450℃高溫?zé)Y(jié)而成的產(chǎn)成品,燃料消耗大,制磚成本高,不能達(dá)到節(jié)能減排降耗的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種硅鋼玉耐磨磚,該磚體制造時(shí)無需高溫?zé)Y(jié),節(jié)能降耗,且具有高強(qiáng)度、高耐磨、高荷軟、高熱震的性能,由于其導(dǎo)熱系數(shù)低,用于砌筑回轉(zhuǎn)窯時(shí)可大大延長窯體的使用壽命。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的硅鋼玉耐磨磚,是由原料特級(jí)高鋁礬土顆粒料、電熔剛玉顆粒料、碳化硅粉、合成莫來石粉、藍(lán)晶石粉、結(jié)合劑、添加劑和外加劑按下述重量份配比燒結(jié)而成:
原料配比:
特級(jí)高鋁礬土顆粒料50~55份,電熔剛玉顆粒料5~10份,碳化硅粉10~15份,合成莫來石粉10~15份,藍(lán)晶石粉5~7份,結(jié)合劑2~3份,添加劑3~5份,外加劑為比重1.6g/cm3的磷酸溶液6~8份;
加工方法為:
首先將特級(jí)高鋁礬土顆粒料和電熔剛玉顆粒料放入濕碾機(jī)中混合均勻,然后加入磷酸溶液繼續(xù)混碾3~5分鐘,最后再加入sic粉、合成莫來石粉、藍(lán)晶石粉、結(jié)合劑、添加劑后,持續(xù)混碾10~15分鐘出碾,困料20~24小時(shí)后,再將物料放入濕碾機(jī)中二次混碾10~15分鐘,將泥料出碾,在壓力機(jī)上將混合好的泥料壓成磚坯,成型后的磚坯經(jīng)150~180℃低溫干燥15~20小時(shí)后再送入隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒成,磚坯燒成溫度600~650℃,保溫8~10h,出窯后即為成品磚體。
經(jīng)檢測,本發(fā)明生產(chǎn)的硅鋼玉耐磨磚成品的理化指標(biāo)如下:
為保證成品復(fù)合磚的質(zhì)量要求,所述特級(jí)高鋁礬土顆粒料粒度為0.1~10mm,所述電熔剛玉顆粒料的粒度為.01~5mm,所述合成莫來石粉料和碳化硅粉料的粒度為200目,所述藍(lán)晶石粉料的粒度為100目。所述結(jié)合劑為粒度200目的黏土粉料,所述添加劑為金屬硅粉和鋯硅微粉按45:55的重量份配制的混合粉料,其中金屬硅粉的粒度為200目,鋯硅微粉的粒度為10um。
實(shí)際生產(chǎn)時(shí),本發(fā)明硅鋼玉耐磨磚所用原料的重量份配比可以為:特級(jí)高鋁礬土顆粒料50份,電熔剛玉顆粒料10份,碳化硅粉15份,合成莫來石粉15份,藍(lán)晶石粉5份,結(jié)合劑2份,添加劑3份,比重1.6g/cm3的磷酸溶液6~8份。
所述原料的重量份配比還可以為:特級(jí)高鋁礬土顆粒料55份,電熔剛玉顆粒料10份,合成莫來石粉10份,藍(lán)晶石粉7份,sic粉10份,結(jié)合劑3份,添加劑5份,比重1.6g/cm3的磷酸溶液6~8份。
所述原料的重量份配比也可以為:特級(jí)高鋁礬土顆粒料53份,電熔剛玉顆粒料9份,合成莫來石粉13份,藍(lán)晶石粉6份,sic粉13份,結(jié)合劑2份,添加劑4份,比重1.6g/cm3的磷酸溶液6~8份。
本發(fā)明硅鋼玉耐磨磚以特級(jí)高鋁礬土熟料和電熔剛玉為骨料,以合成莫來石粉、藍(lán)晶石粉、sic粉和結(jié)合黏土為基質(zhì),并加入了金屬硅粉和鋯硅微粉添加劑,利用鋯硅微粉細(xì)小的粒徑以及鋯在一定溫度下與氧化鋁發(fā)生反應(yīng),形成莫來石和斜鋯石,大大提高了磚體的抗熱震性和耐剝落性,使磚體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)長期工作不剝落、不破損、不抽簽掉磚,同時(shí)在原料中加入微粉還可以在燒成過程中產(chǎn)生大量的納米級(jí)的封閉氣孔,有效降低了磚體的熱導(dǎo)率和氣孔率,大大提高了磚體的燒結(jié)強(qiáng)度和耐磨性,同時(shí)使回轉(zhuǎn)窯筒體溫度較原有筒體溫度降低了60~100℃,從而可以大幅度延長了回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行壽命,其優(yōu)越性遠(yuǎn)超硅莫磚、抗剝落高鋁磚等高溫?zé)Y(jié)的磚體,是新一代水泥回轉(zhuǎn)窯、石灰窯更為理想的節(jié)能窯襯。
本發(fā)明的硅鋼玉耐磨磚是在低溫(600~650℃)下燒制而成的產(chǎn)品,其耐磨性、熱震穩(wěn)定性、抗侵蝕性、低導(dǎo)熱性等各項(xiàng)性能指標(biāo)及使用效果均優(yōu)于高溫?zé)Y(jié)的硅莫磚、抗剝落高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚(磚坯燒成溫度1450~1550℃)的性能指標(biāo);由于是低溫?zé)?,?jié)約了大量的燃料和能源,大大降低了噸生產(chǎn)制造成本,真正達(dá)到了節(jié)能降耗的目的,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。以生產(chǎn)同樣一噸磚為例,生產(chǎn)一噸本發(fā)明的硅鋼玉耐磨磚(燒成溫度600-650℃)需用天然氣30m3,每噸用電量70度;而生產(chǎn)一噸硅莫磚及其它高溫?zé)Y(jié)磚(磚坯燒成溫度1450~1550℃)需用天然氣130m3,每噸用電量195度,按現(xiàn)行天然氣價(jià)格每方2.9元,工業(yè)用電平均0.8元/度計(jì)算,每噸磚可節(jié)約天然氣100m3,用電量節(jié)約125度,保守按每年生產(chǎn)5000噸計(jì)算,一年可節(jié)約天然氣50萬m3,資金145萬元,節(jié)約用電62.5萬度,資金50萬元,再加上其它人工工資等費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益更為客觀。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做更加詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
本發(fā)明的硅鋼玉耐磨磚所用原料的重量百分配比為:特級(jí)高鋁礬土顆粒料50%(粒度0.1~10mm),電熔剛玉顆粒料10%(粒度0.1~5mm),合成莫來石粉15%(粒度200目),藍(lán)晶石粉5%(粒度100目),碳化硅粉15%(粒度200目),黏土結(jié)合劑2%(粒度200目或更細(xì)),由45%金屬硅粉(粒度200目)和55%鋯硅微粉(粒度10um或更細(xì))配制的添加劑3%,外加劑采用比重1.6g/cm3的磷酸溶液,用量為原料總量的6~8%。
加工方法為:
首先將特級(jí)高鋁礬土顆粒料和電熔剛玉顆粒料放入濕碾機(jī)中混合均勻,然后加入磷酸溶液繼續(xù)混碾3~5分鐘,最后再加入碳化硅粉、合成莫來石粉、藍(lán)晶石粉、結(jié)合劑、添加劑后,持續(xù)混碾10~15分鐘出碾,困料20~24小時(shí)后,再將物料放入濕碾機(jī)中二次混碾10~15分鐘,將泥料出碾,在800t壓力機(jī)上將混合好的泥料壓成磚坯,成型后的磚坯入隧道窯經(jīng)150~180℃低溫干燥15~20小時(shí)后再送入隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒成,磚坯燒成溫度600~650℃,保溫8~10h,出窯后即為成品磚體。
實(shí)施例2
實(shí)際燒制磚體時(shí),本發(fā)明硅鋼玉耐磨磚所用原料也可以按照下述重量百分比配制:
特級(jí)高鋁礬土顆粒料55%,電熔剛玉顆粒料10%,合成莫來石粉10%,藍(lán)晶石粉7%,碳化硅粉10%,結(jié)合劑3%,添加劑5%,外加劑采用比重1.6g/cm3的磷酸溶液,用量為原料總量的6~8%。
加工方法同實(shí)施例1.
實(shí)施例3
實(shí)際燒制磚體時(shí),本發(fā)明硅鋼玉耐磨磚所用原料還可以按照下述重量百分比配制:
特級(jí)高鋁礬土顆粒料53%,電熔剛玉顆粒料9%,合成莫來石粉13%,藍(lán)晶石粉6%,sic粉13%,結(jié)合劑2%,添加劑4%,外加劑同樣采用比重1.6g/cm3的磷酸溶液,用量為原料總量的6~8%。
實(shí)際燒制磚體時(shí),各原料之間的配比可以按照本申請公布的范圍值進(jìn)行合理調(diào)整。
為保證燒制成的硅鋼玉耐磨磚的使用性能,本發(fā)明所用原料的主要成分為:
特級(jí)高鋁礬土熟料中,al2o3≥88%,fe2o3≤1.5%,體積密度≥3.15g/cm3;電熔剛玉中,al2o3≥95%,fe2o3≤1.0%,體積密度≥3.80g/cm3;碳化硅粉中sic≥97%;合成莫來石粉中al2o3≥70%;藍(lán)晶石粉中al2o3≥56%;黏土粉料中al2o331~32%,fe2o3≤1.5%;金屬硅粉中si≥97%;鋯硅微粉中zro2≥14%,sio2≥83%。