磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料及其制备方法技术

一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料制备方法包括以下步骤：第一步，备基料：按质量百分比称量24#粒度的绿碳化硅砂30～50％、80#粒度的绿碳化硅砂20～30％、W80粒度的绿碳化硅粉料10～20％、W7粒度的绿碳化硅粉料5～10％；然后将称量好的上述原材料倒入搅拌机中，机械搅拌混合2～3分钟；第二步，制备湿料：在第一步所备好的基料中加入占所述基料总量5～10％的工业磷酸铝溶液，继续进行搅拌；第三步，困料：将第二步制得的湿料密封在密闭的容器内，容器内不留空气，进行困料16～24小时；第四步，拌料：在经过困料处理的所述湿料中再加占所述基料总量5～10％的工业磷酸铝溶液，搅拌3～5分钟，即制得可用于施工的耐火捣打料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火捣打材料制备领域，特别涉及一种作为气流床粉煤气化设备的炉体内衬用的磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料及其制备方法。
技术介绍
耐火材料是高温
的基础材料，应用领域十分广泛，其中应用最为普遍的是在各种热工设备和高温容器中作为抵抗高温作用的结构材料和内衬。但是根据作业部门不同，甚至是在同一设备的不同部位，工作条件也不尽一致，因此，对耐火材料的要求也有所差别。目前在国内市场，气流床粉煤气化设备已经广泛应用于沥青搅拌站加热设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备。该设备具备单炉产量大、碳转换率高、运行时高效清洁、负荷调节范围广、可操控性强等优点。此类气流床粉煤气化设备不同部位长期处于不同高温下使用、操作，可能发生物理、化学、机械等作用，使材料变形、软化、熔融，或被侵蚀、冲蚀，或发生崩裂损坏等现象，不仅可能使操作无法持续进行，使材料的服役期中断，影响生产，而且影响产品质量品质，故必须采用具有抵抗高温作用的耐火材料。为了解决这一技术问题，使气流床粉煤气化设备能够较好的服务应用于沥青搅拌站加热设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备，本专利技术在此提出一种专门作为气流床粉煤气化设备气流床本体内衬使用的耐火捣打料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料及其制备方法，其所要解决的技术问题在于：现有的气流床粉煤气化设备中针对不同部位的工作条件不同，需要提供不同的耐火衬料，尤其是气流床粉煤气化设备本体内部需要最为适合工况的耐火捣打料作为内衬。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料，其包括基料以及结合剂，所述基料的原材料组分的质量百分比含量如下：所述结合剂占所述基料总量的10～20％。优选于：所述结合剂为浓度是40～70％之间的工业磷酸铝溶液。优选于：所述基料的原材料组分的质量百分比含量如下：所述工业磷酸铝溶液占所述基料总量的13％。一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料制备方法，其包括以下步骤：第一步，备基料：按质量百分比称量24#粒度的绿碳化硅砂30～50％、80#粒度的绿碳化硅砂20～30％、W80粒度的绿碳化硅粉料10～20％、W7粒度的绿碳化硅粉料5～10％；然后将称量好的上述原材料倒入搅拌机中，机械搅拌混合2～3分钟；第二步，制备湿料：在第一步所备好的基料中加入占所述基料总量5～10％的工业磷酸铝溶液，继续进行搅拌；第三步，困料：将第二步制得的湿料密封在密闭的容器内，容器内不留空气，进行困料16～24小时；第四步，拌料：在经过困料处理的所述湿料中再加占所述基料总量5～10％的工业磷酸铝溶液，搅拌3～5分钟，即制得可用于施工——涂覆至气流床粉煤气化设备的炉体内部的耐火捣打料。优选于：将上述第四步拌料后制得的耐火捣打料施工后，进行养护：在环境温度高于10℃的自然环境中养护，严禁浇水。优选于：所述养护时间为：当环境温度在15～25℃之间时，为7天；当环境温度在25～40℃之间时，为3天。优选于：所述养护结束后，进行热处理：第一阶段，以烘干水分为主，共计31小时，以20℃为起始温度，按平均每小时上升10℃的升温速率，4小时后升温至60℃，恒温6小时，再按平均每小时上升10℃的升温速率，5小时后升温至110℃，恒温6小时，然后按平均每小时上升10℃的升温速率，4小时后升温至150℃，恒温6小时；第二阶段，烘干水分并且伴随不同的化学反应，共计25小时，以150℃为起始温度，按平均每小时上升20℃的升温速率，7.5小时后升温至300℃，恒温4小时，再按平均每小时上升20℃的升温速率，7.5小时后升温至450℃，恒温6小时，结束热处理，即制成最终的衬设在气流床粉煤气化设备本体内部的磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所制备的一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料能够与煤中灰分熔融物直接接触，具有较好的耐火性、耐磨性、抗渣性和抗热震性；本专利技术所制备的耐火捣打料呈半干的松散状，成型前无黏结性，只有在以强力捣打下才能获得密实的结构；在施工——将耐火捣打料涂覆至气流床粉煤气化设备本体内部并经适当的热处理后，使结合剂产生强力结合作用后获得较高的强度；在实验室采用水急冷法对两种耐火捣打料制品抗热震性进行检测时，抗热震性(1100℃，水冷)次数均大于50次；本专利技术生产工艺简单，使用寿命长，修补方便，有效的解决了气流床粉煤气化设备耐火隔热问题。附图说明图1为本专利技术的制备方法流程示意图。图2为本专利技术的第一阶段热处理升温曲线示意图。图3为本专利技术的第二阶段热处理升温曲线示意图。具体实施方式以下将结合各较佳实施例及附图1-3对本专利技术提出的一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料及其制备方法作更为详细说明。本专利技术提供一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料，其原材料百分比以及成品的测试参数详见下表一，其使用于气流床粉煤气化设备的炉体内部作为内衬，其包括基料以及结合剂，如图1所示，其制备方法步骤如下：首先，备基料1000kg，所述基料的原材料组分的质量百分比为：进而，称量24#粒度的绿碳化硅砂400kg、80#粒度的绿碳化硅砂300kg、W80粒度的绿碳化硅粉料200kg、W7粒度的绿碳化硅粉料100kg；将称量好的上述原材料倒入卧式砂浆搅
拌机中，机械搅拌混合2～3分钟，搅拌均匀后，将混合好的物料倒入储料筒内，贴上标签以作备用，需要注意的是：物料需要干燥，不允许有粘结现象发生，搅拌应当充分但不宜过长，以免破坏原有的级配；然后，备结合剂，所述结合剂为浓度是40～70％之间的工业磷酸铝溶液，其占所述基料总量的10～20％，所述结合剂分两步投入到所述基料中，在上述备好的基料中加入80kg的工业磷酸铝溶液，继续进行搅拌，得到湿料；将得到的湿料密封在密闭的容器内，容器内不留空气，进行困料16～24小时；在经过困料处理的所述湿料中再加入50kg的工业磷酸铝溶液，搅拌3～5分钟，即制得可用于涂覆至气流床粉煤气化设备的炉体内部作为内衬的耐火捣打料；其次，养护，将上述拌料后制得的耐火捣打料进行施工后，在环境温度高于10℃的自然环境中养护，严禁浇水；所述养护时间为：当环境温度在15～25℃之间时，为7天；当环境温度在25～40℃之间时，为3天；最后，所述养护结束后，进行热处理(热处理参数如下表二所示)：第一阶段，热处理升温曲线如图2所示，以烘干水分为主，共计31小时，以20℃为起始温度，按平均每小时上升10℃的升温速率，4小时后升温至60℃，恒温6小时，再按平均每小时上升10℃的升温速率，5小时后升温至110℃，恒温6小时，然后按平均每小时上升10℃的升温速率，4小时后升温至150℃，恒温6小时；第二阶段，热处理升温曲线如图3所示，烘干水分并且伴随不同的化学反应，共计25小时，以150℃为起始温度，按平均每小时上升20℃的升温速率，7.5小时后升温至300℃，恒温4小时，再按平均每小时上升20℃的升温速率，7.5小时后升温至450℃，恒温6小时，结束热处理，即制成最终的衬设在气流床粉煤气化设备本体内部的磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料。表一：表二：注：热处理过程中所述涂覆至气流床粉煤气化设备的炉体内部作为炉体内衬的耐火捣打料在200～400℃的温度范围内很不稳定，吸潮后极易粉化剥落，因此进行热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料，其特征在于：包括基料以及结合剂，所述基料的原材料组分的质量百分比含量如下：所述结合剂占所述基料总量的10～20％，所述结合剂为工业磷酸铝溶液。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料，其特征在于：包括基料以及结合剂，所述基料的原材料组分的质量百分比含量如下：所述结合剂占所述基料总量的10～20％，所述结合剂为工业磷酸铝溶液。2.如权利要求1所述的磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料，其特征在于：所述基料的原材料组分的质量百分比含量如下：所述工业磷酸铝溶液占所述基料总量的13％。3.一种磷酸二氢铝碳化硅耐火捣打料制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，备基料：按质量百分比称量24#粒度的绿碳化硅砂30～50％、80#粒度的绿碳化硅砂20～30％、W80粒度的绿碳化硅粉料10～20％、W7粒度的绿碳化硅粉料5～10％；然后将称量好的上述原材料倒入搅拌机中，机械搅拌混合2～3分钟；第二步，制备湿料：在第一步所备好的基料中加入占所述基料总量5～10％的工业磷酸铝溶液，继续进行搅拌；第三步，困料：将第二步制得的湿料密封在密闭的容器内，容器内不留空气，进行困料16～24小时；第四步，拌料：在经过困料处理的所述湿料中再加占所述基料总量5～10％的工业磷酸铝溶液，搅拌3～5分钟，即制得可用于施工的耐火捣打料。4.如权利要求3所述的磷酸二氢铝碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹彬，胡仲，
申请(专利权)人：江西荣恩能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36