一種水泥窯三次風(fēng)管預(yù)制件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種水泥窯三次風(fēng)管預(yù)制件。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥回轉(zhuǎn)窯三次風(fēng)管直管、彎頭，直墻等部位由于溫度較高且物料沖刷嚴(yán)重，物料堿性成份重，化學(xué)侵蝕作用強，傳統(tǒng)耐火材料在該部位使用，導(dǎo)致?lián)p壞頻繁，壽命均不長。現(xiàn)在回轉(zhuǎn)窯對施工周期要求比較苛刻，要求施工周期短，烘窯快，能比較快的投入生產(chǎn)使用，這就對襯體材料提出了更高的要求。目前市場上現(xiàn)有的耐磨澆注料普遍存在耐磨性能不高、耐高溫性能較差和抗熱震性能不強等缺陷，在三次風(fēng)管部位使用壽命一般很短，甚至兩到三個月已基本損壞，已很難滿足市場的需求。
[0003]例如公告號為CN104355646A (2015-02-18)公開的一種水泥窯窯口澆注料，雖然可以減少氣孔多，氣孔分布不均勻等問題，但是澆注料的脫落現(xiàn)象還是沒有好轉(zhuǎn)，使用耐磨性能不高、耐高溫性能較差和抗熱震性能不強等缺陷，不適合用于制備水泥窯三次風(fēng)管預(yù)制件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種耐磨性能高、耐高溫性能較好和抗熱震性能強的一種水泥窯三次風(fēng)管預(yù)制件。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種水泥窯三次風(fēng)管預(yù)制件，它包括以下各組分原料及重量份:
白剛玉20-50份
莫來石M4518-30份
電熔鎂鋁尖晶石 15-40份電熔鐵鋁尖晶石 10-30份碳酸鋯3-5份
碳化娃3-5份
硅微粉2-3份
氧化鋁微粉2-8份
三聚磷酸鈉0.1-1份；
外加結(jié)合劑5-10份
氧氮化鋁4-8份；
拉法基水泥5-9份；
水3-5份；
其中所述電熔鎂鋁尖晶石包括5-8_的電熔鎂鋁尖晶顆粒15-25份、3-5_的電熔鎂鋁尖晶顆粒5-20份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶顆粒5-15份、0-lmm的電熔鎂鋁尖晶顆粒5-15份； 所述電熔鐵鋁尖晶石包括5-8_的電熔鐵鋁尖晶石顆粒10-20份、3-5_的電熔鐵鋁尖晶石顆粒5-15份、l-3mm的電恪鐵招尖晶石顆粒5-10份、O-lmm的電恪鐵招尖晶石顆粒5-10 份;
所述白剛玉是由粒度為l_5mm的白剛玉和6-10mm的白剛玉按照質(zhì)量比1:3-5混合而成；
預(yù)制件的制備方法如下
(1)按以上重量份分別稱取各組分，加入至攪拌裝置內(nèi)攪拌均勻，得攪拌料A;
(2)向所述步驟(1)中所述攪拌料A內(nèi)加入分散劑和水，水量根據(jù)整體混合料的流動值進行控制，得混合料B ；
(3)將所述步驟(2)中的混合料B加入到制作三次風(fēng)管預(yù)制件的模具內(nèi)，自動流平至表面平整，得試樣三次風(fēng)管預(yù)制件；
(4)將所述步驟(3)中所述試樣三次風(fēng)管預(yù)制件和模具放置于空氣中，靜置36-48小時，然后進行脫模處理，得三次風(fēng)管預(yù)制件一；
(5)將所述步驟(4)中所述三次風(fēng)管預(yù)制件一自然養(yǎng)護48-72小時，得三次風(fēng)管預(yù)制件
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(6)將步驟(5)中所述三次風(fēng)管預(yù)制件二進行熱處理，第一次升溫至750-850°C，保溫2-4小時，然后進行第二次升溫，升溫至1300-160(TC，保溫1_2小時，然后冷卻至室溫，得所需的水泥窯三次風(fēng)管預(yù)制件。
[0006]本發(fā)明根據(jù)水泥窯特殊部位的工況條件，通過研究三次風(fēng)管部位材料的損壞機理，研制而成了的一種高性能化學(xué)結(jié)合的耐磨抗侵蝕澆注料，由高強度骨料、礦物質(zhì)摻合料，以及外加劑，經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)配制而成。通過本發(fā)明預(yù)制件的制備方法制備的三次風(fēng)管預(yù)制件使用效果良好，耐磨性能高、耐高溫性能較好，抗熱震性能強。
[0007]本產(chǎn)品特點具有高的防爆性能，產(chǎn)品在使用過程中會逐步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成具有耐磨性高、耐酸性好和使用期限長的特點。
鋁礬土基燒結(jié)鎂鋁尖晶石采用三氧化二鋁含量76%以上的優(yōu)質(zhì)礬土和氧化鎂含量95%以上的優(yōu)質(zhì)輕燒鎂粉，經(jīng)過多級均化工藝，在超高溫隧道窯中經(jīng)1800°C以上高溫?zé)Y(jié)而成，體積密度大，礦物相含量高，晶粒發(fā)育良好，結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)量穩(wěn)定。鎂鋁尖晶石具有良好的抗侵蝕，腐蝕、剝落能力強，抗渣性能好，抗磨蝕能力，熱震穩(wěn)定性好，耐高溫等性能特點。是生產(chǎn)水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶用鎂鋁尖晶石磚、鋼包襯磚、鋼包澆注料等耐火產(chǎn)品的理想原料。鎂鋁尖晶石廣泛用于耐火材料、鋼鐵冶煉，水泥回轉(zhuǎn)窯及玻璃工業(yè)窯爐上。
[0008]鐵鋁尖晶石是采用氧化鋁和含鐵化合物合成的優(yōu)質(zhì)電熔型鐵鋁尖晶石，環(huán)保無污染。具有優(yōu)良的抗熱震性、抗堿性渣侵蝕能力。
[0009]作為優(yōu)選，所述外加結(jié)合劑為濃度30_60wt%的磷酸、濃度35_45wt%的磷酸二氫鋁溶液按照質(zhì)量比1:2-4組合而成。
[0010]作為優(yōu)選，所述澆注料各組分重量份為:白剛玉50份、莫來石M45 30份、電熔鎂鋁尖晶石40份、電熔鐵鋁尖晶石30份、碳酸鋯5份、碳化硅5份、硅微粉3份、氧化鋁微粉8份、三聚磷酸鈉1份，其中電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶石25份、3_5mm的電熔鎂鋁尖晶石15份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶石10份、O-lmm的電熔鎂鋁尖晶石10份，以及電熔鐵鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鐵鋁尖晶石20份、3_5mm的電熔鐵鋁尖晶石15份、l_3mm的電熔鐵鋁尖晶石5份、O-lmm的電熔鐵鋁尖晶石10份。
[0011]作為優(yōu)選，所述澆注料各組分重量份為:白剛玉20份、莫來石M45 18份、電熔鎂鋁尖晶石15份、電熔鐵鋁尖晶石10份、碳酸鋯3份、碳化硅3份、硅微粉2份、氧化鋁微粉2份、三聚磷酸鈉0.1份，其中電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶石15份、3_5mm的電熔鎂鋁尖晶石5份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶石5份、O-lmm的電熔鎂鋁尖晶石5份，以及電熔鐵鋁尖晶石包括5-8_的電熔鐵鋁尖晶石10份、3-5_的電熔鐵鋁尖晶石5份、1-3_的電熔鐵鋁尖晶石5份、O-lmm的電熔鐵鋁尖晶石5份。
[0012]作為優(yōu)選，所述澆注料各組分重量份為:白剛玉30份、莫來石M45 20份、電熔鎂鋁尖晶石30份、電熔鐵鋁尖晶石20份、碳酸鋯4份、碳化硅4份、硅微粉2.5份、氧化鋁微粉6份、三聚磷酸鈉0.4份，其中電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶石20份、3_5mm的電熔鎂鋁尖晶石20份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶石15份、O-lmm的電熔鎂鋁尖晶石15份，以及電恪鐵鋁尖晶石包括5-8_的電恪鐵鋁尖晶石10份、3-5_的電恪鐵鋁尖晶石5份、l-3mm的電熔鐵鋁尖晶石10份、O-lmm的電熔鐵鋁尖晶石5份。
[0013]作為優(yōu)選，所述碳酸鋯的顆粒直徑在O-lmm之間。添加碳酸鋯可在高溫狀況下分解出二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生微孔，以及分解后生成的氧化鋯都能提高產(chǎn)品的抗熱震性。
[0014]作為優(yōu)選，所述碳化硅的顆粒直徑在0-1_之間。碳化硅是用石英砂、石油焦或煤焦、木肩等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。碳化硅化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內(nèi)壁，可提高其耐磨性而延長使用壽命1-2倍；用以制成的高級耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強度高，節(jié)能效果好。低品級碳化硅是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學(xué)成分，提高鋼的質(zhì)量。此外，碳化娃還大量用于制作電熱元件娃碳棒。
[0015]作為優(yōu)選，所述硅微粉和所述氧化鋁微粉顆?？赏ㄟ^200目過濾篩。硅微粉外觀為灰色或灰白色粉末，耐火度>1600°C。硅微粉可以顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能；具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼栗送阻力的作用；顯著延長砼的使用壽命，特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍；大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度；是高強砼的必要成份；具有約5倍水泥的功效，在普通砼和低水泥澆注料中應(yīng)用可降低成本.提高耐久性；有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)；提高澆注型耐火材料的致密性。氧化鋁微粉可作密封