一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法，该耐火浇注料是由耐火集料、结合剂以及外加剂制成；其中，所述耐火集料是由碳化硅、莫来石、六铝酸钙、不锈钢钢纤维、钠钙硅玻璃粉制成；所述结合剂是由铝酸盐水泥、硅微粉、氧化铝微粉制成；所述耐火集料∶结合剂∶外加剂的添加量配比是(90～80)∶(10～20)∶(0.15～1.20)。本发明专利技术具有的优点是耐火浇注料在中低温条件下具有良好的抗剥落和抗水蒸气侵蚀性能，同时具有强度高、耐磨性好的特点，从而延长耐火浇注料的使用寿命。从而延长耐火浇注料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及回转窑用耐火材料的
，尤其涉及一种抗剥落和抗水蒸 气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在危废回转窑焚烧工艺中，固体废弃物和废液从回转窑的窑头罩直接进入回 转窑中，危险废物随着回转窑转动不断的翻滚，被快速的干燥、燃烧和分解， 残渣从窑尾落入设于二燃室下部水封式出渣机中，产生的烟气进入二燃室。回 转窑焚烧炉最高的工作温度在1200℃左右，其中窑头物料干燥段的温度在 650～900℃之间。危险废弃物进入回转窑的水分可高达30～40％，窑头入料段内 衬被物料冲击、磨损、碱蒸气和水蒸气侵蚀，导致耐火材料损毁剥落；其中水 蒸气对内衬耐火材料侵蚀最为严重，高温下大量水蒸气进入内衬与耐材反应， 并且回转窑入料段含大量水分的物料不断进入窑内，耐火内衬所受到温度不断 波动，水蒸气体积变化产生热应力，从而破坏内衬耐火材料。在碱蒸气和水蒸 气同时存在的条件下，会加速内衬材料的腐蚀。在窑头入料段常用莫来石碳化 硅浇注料，莫来石碳化硅材料具有良好的抗酸碱侵蚀性能，其缺点在高温下碳 化硅容易被氧化和水蒸气反应，在热应力的作用下内衬耐火材料损毁剥落。在 回转窑一个检修周期内，窑头入料段内衬耐火材料至少需要更换1次，被迫进 行长时间的停窑检修，严重影响了回转窑焚烧系统的正常运转和设备作业率。
[0003]因此生产一种中低温用抗剥落、抗水蒸气侵蚀耐火浇注料，延长窑头入料段 内衬耐火材料的寿命，使其与回转窑整体内衬耐火材料寿命一致，同时也提高 了回转窑焚烧系统的作业率和危废处理量，满足危废处置系统的正常运转和获 得良好经济效益。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种抗剥落和抗水蒸气侵 蚀的耐火浇注料及其制备方法，通过在耐火浇注料组成中加入钠钙硅玻璃、六 铝酸钙和不锈钢钢纤维，使得耐火浇注料在中低温条件下具有良好的抗剥落和 抗水蒸气侵蚀性能，同时具有强度高、耐磨性好的特点，从而延长耐火浇注料 的使用寿命。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇 注料，该耐火浇注料是由耐火集料、结合剂以及外加剂制成；其中，所述耐火 集料是由碳化硅、莫来石、六铝酸钙、不锈钢钢纤维、钠钙硅玻璃粉制成；所 述结合剂是由铝酸盐水泥、硅微粉、氧化铝微粉制成；所述耐火集料∶结合剂∶ 外加剂的添加量配比是(90～80)∶(10～20)∶(0.15～1.20)。
[0006]通过上述技术方案，本专利技术在耐火浇注料中引入低熔点钠钙硅玻璃粉，具 有较强的分散作用，很好的改善了浇注料流动性，降低了加水量，对浇注料的 致密起到了积极作用；并且低熔点钠钙硅玻璃粉在温度高于650℃左右时，玻 璃粉自身软化可以堵塞气孔和更好地包裹在碳化硅颗粒的表面，阻断了水蒸气、 氧气与碳化硅的接触，从而能够防止浇
注料中的碳化硅被氧化侵蚀。六铝酸钙 是一种高纯致密的合成原料，其板片状的晶体结构使材料本身具有良好的热震 稳定性；六铝酸钙的化学稳定好，不与水蒸气反应、抗碱侵蚀和抗渗透性能好， 引入到耐火浇注料中可以提高材料的抗侵蚀性能和热震稳定性。0Cr25Ni20钢纤 维是奥氏体铬镍不锈钢，含有较多的铬和镍，具有良好的抗氧化、抗酸碱侵蚀 和耐高温性能，还具有较高的强度和蠕变强度，最高的使用温度可达到1200℃， 加入到耐火浇注料中可以提高材料的强度和抗剥落性能。本专利技术显著提高了耐 火浇注料抗剥落和抗水蒸气侵蚀性能，同时还具有强度高、耐磨性好的特点， 能够有效地延长窑炉内衬材料使用寿命。
[0007]进一步地，所述的耐火集料中碳化硅占34.48～55.56％，莫来石占 16.67～34.48％，六铝酸钙占16.67～37.5％，钠钙硅玻璃粉占1.15～6.66％，不锈 钢钢纤维占2.99～6.82％。
[0008]进一步地，所述耐火集料还包括粒径5～0.074mm和粒径0.074～0mm的碳 化硅；粒径10～6mm和粒径6～3mm的莫来石颗粒；粒径3～0.5mm和粒径 0.020～0mm的六铝酸钙；其中碳化硅粒径5～0.074mm占碳化硅75～90％，碳化 硅粒径0.074～0mm占碳化硅10～25％；莫来石粒径10～6mm占莫来石 50～68.42％，莫来石粒径6～3mm占莫来石31.58～50％；六铝酸钙粒径3～0.5mm 占六铝酸钙50～70％，六铝酸钙粒径0.020～0mm占六铝酸钙30～50％。
[0009]进一步地，所述结合剂中铝酸钙水泥占30～66.66％，氧化铝微粉占 16.67～65％，硅微粉占5～38.46％。
[0010]进一步地，所述外加剂占所述耐火集料与所述结合剂之和的0.15～1.2％。
[0011]进一步地，所述外加剂为M
‑
ADS1、M
‑
ADW1、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠 的两种及以上复合。
[0012]进一步地，所述六铝酸钙一种致密重质耐火原料，其主晶相CaO
·
6Al2O3＞90％,体积密度为＞3.0g/cm3。
[0013]进一步地，所述的钠钙硅玻璃为低熔点钠钙硅玻璃，玻璃的软化温度T
f
小 于680℃，粒径为0.045～0mm。
[0014]进一步地，所述的不锈钢钢纤维材质为0Cr25Ni20，钢纤维的直径 0.6～1.0mm，长径比为35～50。
[0015]通过上述技术方案，0Cr25Ni20材质的钢纤维可以抵抗危废回转窑中酸性、 碱性物料及其蒸气的侵蚀，钢纤维太长明显地影响浇注料的搅拌性能和流动性， 不利于浇注料的施工，钢纤维太短在浇注料中形不成针状的穿插效应，不利于 提高材料的强度和抗热震性能。
[0016]另外提供一种制备上述的抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料的方法，包 括以下步骤：(1)先将结合剂铝酸盐水泥、硅微粉、氧化铝微粉和外加剂采用 连续双轴无重力混合机混合8～15min制备复合粉体；(2)将耐火集料中粒径 5～0.074mm碳化硅，粒径10～6mm和6～3mm的莫来石,粒径3～0.5mm六铝酸钙 采用行星式搅拌机混合1～3min；(3)将耐火集料中粒径0.074～0mm碳化硅粉， 粒径0.020～0mm六铝酸钙粉，粒径0.045～0mm钠钙硅玻璃粉和不锈钢钢纤维 占加入到步骤(2)中的行星式搅拌机均匀混合1～3min；(4)将步骤(1)制 备的复合粉体加入到步骤(3)中的行星式搅拌机均匀混合3～6min，制备出成 品，使用
时在强力搅拌机中加水均匀搅拌3～5min，最后进行耐火浇注料的砌筑 工作。
[0017]通过上述技术方案，本专利技术在中低温650～1100℃的条件下能够显著的提高 浇注料的抗剥落和抗水蒸气侵蚀性能，不仅能够在危废回转窑焚烧炉的窑头入 料段使用，还可以在其他含高温水蒸气设备的内衬上应用；并且，本专利技术在耐 火浇注料制备时需先将结合和外加剂采用连续双轴无重力混合机混合制备复合 粉体，然后将耐火集料采用行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料，其特征在于，该耐火浇注料是由耐火集料、结合剂以及外加剂制成；其中，所述耐火集料是由碳化硅骨料、莫来石、六铝酸钙、不锈钢钢纤维、钠钙硅玻璃粉制成；所述结合剂是由铝酸盐水泥、硅微粉、氧化铝微粉制成；所述耐火集料∶结合剂∶外加剂的添加量配比是(90～80)∶(10～20)∶(0.15～1.20)。2.根据权利要求1所述的抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料，其特征在于，所述的耐火集料中碳化硅占34.48～55.56％，莫来石占16.67～34.48％，六铝酸钙占16.67～37.5％，钠钙硅玻璃粉占1.15～6.66％，不锈钢钢纤维占2.99～6.82％。3.根据权利要求2所述的抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料，其特征在于，所述耐火集料还包括粒径5～0.074mm和粒径0.074～0mm的碳化硅颗粒；粒径10～6mm和粒径6～3mm的莫来石颗粒；粒径3～0.5mm和粒径0.020～0mm的六铝酸钙颗粒；其中碳化硅粒径粒径5～0.074mm占碳化硅75～90％，碳化硅粒径0.074～0mm占碳化硅10～25％；莫来石粒径10～6mm占莫来石50～68.42％，莫来石粒径6～3mm占莫来石31.58～50％；六铝酸钙粒径3～0.5mm占六铝酸钙50～70％，六铝酸钙粒径0.020～0mm占六铝酸钙30～50％。4.根据权利要求1所述的抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料，其特征在于，所述结合剂中铝酸钙水泥占30～66.66％，氧化铝微粉占16.67～65％，硅微粉占5～38.46％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料，其特征在于，所述外加剂占所述耐火集料与所述结合剂之和的0.15～1.2％。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：万俊，郭宏相，李放，何贯通，李乃武，李金，
申请(专利权)人：河南省宏达炉业有限公司，
类型：发明
国别省市：