【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐火材料，尤其涉及一种高强度耐碱抗结皮浇注料及其制备方法。
技术介绍
1、随着城镇化和经济的发展，城市垃圾和工业固废产生量逐年增多，水泥窑协同处置技术在水泥企业低碳化转型升级和固废资源化、无害化过程中发挥越来越重要的作用。但在推广应用水泥窑协同处置技术发展的过程中，干法分解系统中热空气循环富集的氯、硫、碱含量显著提升，加剧了在窑尾分解系统中烟室、分解炉、预热器中对耐火材料的侵蚀，与窑炉内衬发生反应，导致熟料粉体粘附在窑炉内衬表面，形成难以清理的结皮堵塞物，降低了窑炉内有效空间，甚至使物料无法正常通过。我国具有丰富的铝硅矿产资源，但大部分为中低品位，无法得到有效利用，每年开采出的大量的铝含量在60％以下的铝矾土矿和煤矸石只能填埋或露天堆积，极大地破坏了生态环境。随着自然资源的日益枯竭，若能通过微结构调控技术，将硅铝系耐火熟料中的方石英溶入玻璃相，消除方石英相变所造成的恶劣影响，优化高硅氧玻璃相与莫来石的比例，制备具有针状莫来石交织网络结构的莫来石-高硅氧玻璃低铝复合材料，同时利用高温下高硅氧玻璃相高粘度的特性，制备水泥窑用高强耐碱抗结皮浇注料，不仅可以改善窑炉高温运行时的抗结皮性能，而且对提高大宗低品位铝硅资源的利用率和附加值也具有重要的意义。
2、为了提高浇注料的耐碱和抗结皮性能，现有技术中有人试图引入碳化硅和镁铝尖晶石到产品体系中。授权公告号为cn 115650749 b的中国专利公开了一种高强度抗结皮浇注料，其包含重量份数45～55份的碳化硅颗粒、10～13份的镁铝尖晶石粉料、9-11份的氧化铝微粉
3、本专利技术针对我国低品位铝硅资源利用率不高的情况，借助物相调控技术，制备低铝莫来石复相材料，以此为基础，提供一种高强度耐碱抗结皮浇注料及其制备方法，并试图改进抗结皮浇注料的抗结皮性能。
技术实现思路
1、本专利技术试图提供一种高强度耐碱抗结皮浇注料及其制备方法，在充分利用我国大量低品位铝硅资源的同时，改进抗结皮浇注料的抗结皮性能。
2、本专利技术第一方面提供一种高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，按照重量份数计，包含低铝莫来石复相原料颗粒60～70份、低铝莫来石复相原料细粉8～12份、硅灰6～8份、铝酸盐水泥7份、氧化铝微粉4～6份、金属硅粉1～2份、鳞片石墨2～4份，防爆纤维0.1份、减水剂0.1～0.15份；所述低铝莫来石复相原料颗粒、所述低铝莫来石复相原料细粉、所述硅灰、所述铝酸盐水泥、所述氧化铝微粉、所述金属硅粉、所述鳞片石墨重量份数合计为100份，所述防爆纤维、所述减水剂为额外添加。
3、其中，所述低铝莫来石复相原料颗粒和所述低铝莫来石复相原料细粉中所用的低铝莫来石复相原料系通过以下制备方法制得：
4、按照重量份数计，称量四级生矾土10～90份、煤矸石0～80份、钾长石10份，破碎为20mm以下颗粒，装入球磨机中加水湿磨10～20h，直至球磨泥浆325目过筛率≥90％，借助板框式压滤机分离泥料与水，待泥料困料24h后，使用真空挤出机挤出成型，在110～130℃环境下烘干24h，将烘干后的样块1560℃高温下烧制3～6h后破碎即可制得；
5、其中，所述四级生矾土铝硅比a/s为1.0～1.1、fe2o3质量分数≤2.0％、r2o(k2o+na2o)质量分数≤0.5％；所述煤矸石铝硅比a/s为0.8～0.9、fe2o3质量分数≤1.5％、r2o(k2o+na2o)质量分数≤0.5％；所述钾长石铝硅比a/s为0.3～0.4、fe2o3质量分数≤1.0％、r2o(k2o+na2o)质量分数≥14.0％。
6、作为优选，所述的低铝莫来石复相原料铝硅比a/s为0.8～1.1、fe2o3质量分数≤1.8％、r2o(k2o+na2o)质量分数≥2.0％，体积密度为2.2～2.5g/cm3，莫来石含量为44～52％，高硅氧玻璃相含量为48～56％。
7、作为优选，所述低铝莫来石复相原料颗粒包括粒径为0～8mm的低铝莫来石复相原料颗粒，所述低铝莫来石复相原料细粉包括粒径≤200目的低铝莫来石复相细粉，所述低铝莫来石复相原料颗粒作为骨料，所述低铝莫来石复相原料细粉作为细料，骨料与细料之间的质量比为(60～70):(8～12)。
8、作为优选，所述硅灰中，sio2的质量百分含量≥95％，fe2o3质量百分含量≤2.0％，灼减≤3.0％。
9、作为优选，所述铝酸盐水泥为纯铝酸钙水泥，所述纯铝酸钙水泥中al2o3质量百分含量≥68％，325目过筛率≥80％。
10、作为优选，所述氧化铝微粉中al2o3质量百分含量≥99％，d50粒径≤3μm。
11、作为优选，所述金属硅粉中si质量百分含量≥98.5％，d50粒径≤0.074mm。
12、作为优选，所述鳞片石墨中c质量百分含量≥96.0％，d50粒径≤0.074mm。
13、作为优选，所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、萘系减水剂中的一种或多种复配。
14、本专利技术第二方面提供一种高强度耐碱抗结皮浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
15、a、首先按照第一方面所述的高强度耐碱抗结皮浇注料称取各种原料；
16、b、将称取的各种原料投入搅拌锅中进行预混匀，混合时间为30s，然后匀速加水进行搅拌，搅拌时间为180s，水的加入量为各种原料总重量的6.5％，搅拌均匀后得到混合料浆；
17、c、将所得混合料浆投入三联模中自流浇注成型，然后自然硬化，硬化时间为12h，硬化完成后脱模，脱模后放入养护箱中养护24h；
18、d、将养护后的样块放置烘箱中进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为24h；
19、e、将干燥后所得样块放入高温电炉中进行烧制，烧制温度为1100℃或1400℃，保温时间为3h，烧制后冷却至常温，即制备完成；
20、f、烧后试样按照yb-t 4193-2009标准检测其抗结皮性能，按照gb/t 14983-2008检测其抗碱性。
21、本专利技术通过调配低品位铝矾土矿、煤矸石、钾长石配比，通过设计化学组成、烧成温度等手段调控莫来石与高硅氧玻璃相的相对含量，控制有害杂质的含量波动和石英相的生成，提高莫来石化转化率，制备高性能低铝莫来石复相耐火材料，可显著提高大宗低阶铝硅资源的综合利用率和附加值；本专利技术借助低铝莫来石复相材料中高硅氧玻璃相高温液相粘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，按照重量份数计，包含低铝莫来石复相原料颗粒60～70份、低铝莫来石复相原料细粉8～12份、硅灰6～8份、铝酸盐水泥7份、氧化铝微粉4～6份、金属硅粉1～2份、鳞片石墨2～4份，防爆纤维0.1份、减水剂0.1～0.15份；
2.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述低铝莫来石复相原料颗粒和所述低铝莫来石复相原料细粉中所用的低铝莫来石复相原料系通过以下制备方法制得：
3.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述的低铝莫来石复相原料铝硅比A/S为0.8～1.1、Fe2O3质量分数≤1.8％、R2O(K2O+Na2O)质量分数≥2.0％，体积密度为2.2～2.5g/cm3，莫来石含量为44～52％，高硅氧玻璃相含量为48～56％。
4.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述低铝莫来石复相原料颗粒包括粒径为0～8mm的低铝莫来石复相原料颗粒，所述低铝莫来石复相原料细粉包括粒径≤200目的低铝莫来石复相细粉，所述低铝莫来石复相原料颗粒作为骨料，所述低
5.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述硅灰中，SiO2的质量百分含量≥95％，Fe2O3质量百分含量≤2.0％，灼减≤3.0％。
6.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述铝酸盐水泥为纯铝酸钙水泥，所述纯铝酸钙水泥中Al2O3质量百分含量≥68％，325目过筛率≥80％。
7.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述氧化铝微粉中Al2O3质量百分含量≥99％，D50粒径≤3μm。
8.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述金属硅粉中Si质量百分含量≥98.5％，D50粒径≤0.074mm。
9.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述鳞片石墨中C质量百分含量≥96.0％，D50粒径≤0.074mm。
10.一种高强度耐碱抗结皮浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，按照重量份数计，包含低铝莫来石复相原料颗粒60～70份、低铝莫来石复相原料细粉8～12份、硅灰6～8份、铝酸盐水泥7份、氧化铝微粉4～6份、金属硅粉1～2份、鳞片石墨2～4份，防爆纤维0.1份、减水剂0.1～0.15份；
2.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述低铝莫来石复相原料颗粒和所述低铝莫来石复相原料细粉中所用的低铝莫来石复相原料系通过以下制备方法制得：
3.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述的低铝莫来石复相原料铝硅比a/s为0.8～1.1、fe2o3质量分数≤1.8％、r2o(k2o+na2o)质量分数≥2.0％，体积密度为2.2～2.5g/cm3，莫来石含量为44～52％，高硅氧玻璃相含量为48～56％。
4.根据权利要求1所述的高强度耐碱抗结皮浇注料，其特征在于，所述低铝莫来石复相原料颗粒包括粒径为0～8mm的低铝莫来石复相原料颗粒，所述低铝莫来石复相原料细粉包括粒径≤200目的低铝莫来石复相细粉，所述低铝莫来石复相...
【专利技术属性】
技术研发人员：连伟康，张文科，武英龙，王升昌，郭建伟，王亚利，安建成，罗华明，苏玉柱，周晓伟，孙艳粉，李智丰，
申请(专利权)人：阳泉金隅通达高温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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