一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料及其制备方法，按重量百分比计，耐火材料由以下原料制备而成：55~85%铝铬渣，5~15%γ‑Al2O3，1~15%α‑Al2O3，1~15%ρ‑Al2O3，硅微粉1‑3%，结合剂2‑5%，所述铝铬渣中Al2O3重量百分比为80~85%，Cr2O3的重量百分比为10~15%，所述铝铬渣由平均粒径为1~4mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，所述γ‑Al2O3、α‑Al2O3和所述ρ‑Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。本发明专利技术实施例使用金属铬冶炼生产中产生的炉渣：铝铬渣为主要原料，无需额外添加氧化铬，原料易得，能够资源再利用，降低生产成本，降低耐火材料的显气孔率，提高使产品强度、耐火度和抗腐蚀性能。

A refractory material for rotary kiln lining of waste incineration and its preparation method

The invention discloses a waste incineration rotary kiln lining refractory material and a preparation method thereof, according to the weight percentage, refractory material is prepared by the following raw materials: 55~85% aluminum chromium slag, 5~15% gamma Al2O3, 1~15% alpha Al2O3, 1~15% P Al2O3, silicon powder 1 3%, 2 bond 5%. The aluminum chromium slag in Al2O3 wt% 80~85%, the weight percentage of Cr2O3 is 10~15%, the aluminum chromium slag by an average particle size of aluminum chromium slag powder of 1~4mm A and the average particle size of less than 0.044mm aluminum chromium slag powder B blend, the average particle gamma Al2O3, alpha Al2O3 and the P Al2O3 size 0.1~1mm. The embodiment of the invention of slag produced using chromium metal smelting production in aluminum chromium slag as the main raw material, without adding additional chrome oxide, easily available raw materials, resource reuse, reduce production costs, reduce the porosity of refractory material rate, improve the product strength, fire resistance and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料
，具体涉及一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料及其制备方法。
技术介绍
回转窑是垃圾焚烧使用的主要设备，回转窑耐火内衬的损坏常常影响到生产的连续性，给企业造成损失。回转窑内衬常见的损坏原因包括：长期承受转动状态下的机械应力、物料摩擦、热应力、气流以及化学侵蚀等综合效应，现有的回转窑因内衬使用的耐火材料显气孔率高，膨胀大，耐磨性能低，热稳定性较差，使用寿命通常只有6个月左右，不能满足需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术采用的技术方案提供了一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料及其制备方法，以解决耐火材料显气孔率高，使用寿命短的缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：根据本专利技术第一方面实施例的垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料，按重量百分比计，由以下原料制备而成：55~85%铝铬渣，5~15%γ-Al2O3，1~15%α-Al2O3，1~15%ρ-Al2O3，硅微粉1-3%，结合剂2-5%，所述铝铬渣中Al2O3重量百分比为80~85%，Cr2O3的重量百分比为10~15%，所述铝铬渣由平均粒径为1~4mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，所述γ-Al2O3、α-Al2O3和所述ρ-Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。进一步地，所述铝铬渣中Na2O的重量百分比不超过2%，Fe2O3的重量百分比不超过1.5%。进一步地，所述结合剂为热塑性酚醛树脂和铝溶胶的混合物。进一步地，所述热塑性酚醛树脂和铝溶胶的重量比为1：1.2~5。进一步地，所述铝铬渣粉末a和所述铝铬渣粉末b的重量比为2~5：1。根据本专利技术第二方面实施例的耐火材料的制备方法，包括以下步骤：S10、将上述垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料中1/3重量的所述铝铬渣和1/2重量的所述硅微粉混合均匀，在1600~1800℃下熔烧，然后降温至20~50℃后，研磨至平均粒径不大于2mm的粉末，将所述粉末与剩下的所述铝铬渣、硅微粉和除结合剂以外的所有原料混合均匀，得混合物a；S20、向所述混合物a中加入结合剂，混合均匀，得混合料b；S30、采用机压方式将所述混合料b压制成型，得坯料；S40、将所述坯料在室温下干燥10~12h，然后在100~120℃下干燥12~24h；S50、在至少1800℃的温度下熔烧后保温8-10h。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术实施例使用金属铬冶炼生产中产生的炉渣：铝铬渣为主要原料，无需额外添加氧化铬，原料易得，能够资源再利用，降低生产成本。硅微粉能够在原料熔烧过程中，改变Al2O3和Cr2O3固溶体的晶格结构，降低耐火材料的显气孔率，提高材料的耐火度、抗侵蚀性能和抗热震性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。根据本专利技术第一方面实施例的垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料，按重量百分比计，由以下原料制备而成：55~85%铝铬渣，5~15%γ-Al2O3，1~15%α-Al2O3，1~15%ρ-Al2O3，硅微粉1-3%，结合剂2-5%，所述铝铬渣中Al2O3重量百分比为80~85%，Cr2O3的重量百分比为10~15%，所述铝铬渣由平均粒径为1~4mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，所述γ-Al2O3、α-Al2O3和所述ρ-Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。进一步地，所述铝铬渣中Na2O的重量百分比不超过2%，Fe2O3的重量百分比不超过1.5%。进一步地，所述结合剂为热塑性酚醛树脂和铝溶胶的混合物。进一步地，所述热塑性酚醛树脂和铝溶胶的重量比为1：1.2~5。进一步地，所述铝铬渣粉末a和所述铝铬渣粉末b的重量比为2~5：1。根据本专利技术第二方面实施例的耐火材料的制备方法，包括以下步骤：S10、将上述垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料中1/3重量的所述铝铬渣和1/2重量的所述硅微粉混合均匀，在1600~1800℃下熔烧，然后降温至20~50℃后，研磨至平均粒径不大于2mm的粉末，将所述粉末与剩下的所述铝铬渣、硅微粉和除结合剂以外的所有原料混合均匀，得混合物a；S20、向所述混合物a中加入结合剂，混合均匀，得混合料b；S30、采用机压方式将所述混合料b压制成型，得坯料；S40、将所述坯料在室温下干燥10~12h，然后在100~120℃下干燥12~24h；S50、在至少1800℃的温度下熔烧后保温8-10h。具体地，步骤S10中，先将部分铝铬渣和部分硅微粉制成粉末，然后再将粉末和剩余原料混合，能够在熔烧过程中进一步使产品的铬铝晶体发生转变，产成新的铬铝晶相，进一步降低耐火材料的显气孔率，提高使产品强度、耐火度和抗腐蚀性能。下面结合具体实施例进一步对本专利技术进行描述，可以理解的是，本专利技术并不限于以下实施例。实施例1称取原料：55%铝铬渣，15%γ-Al2O3，10%α-Al2O3，15%ρ-Al2O3，硅微粉3%，结合剂2%，其中，铝铬渣中Al2O3占铝铬渣总重量的85%，Cr2O3占铝铬渣总重量的12%，铝铬渣由平均粒径为1.2mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，γ-Al2O3、α-Al2O3和所述ρ-Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。所述铝铬渣中Na2O的重量百分比不超过2%，Fe2O3的重量百分比不超过1.5%。上述结合剂为热塑性酚醛树脂和铝溶胶的混合物。热塑性酚醛树脂和铝溶胶的重量比为1：1.2。铝铬渣粉末a和铝铬渣粉末b的重量比为2：1。将1/3重量的铝铬渣和1/2重量的硅微粉混合均匀，在1700℃下熔烧，然后降温至25℃后，研磨至平均粒径不大于2mm的粉末，将所述粉末与剩下的所述铝铬渣、硅微粉和除结合剂以外的所有原料混合均匀，得混合物a；向混合物a中加入结合剂，混合均匀，得混合料b；采用机压方式将混合料b压制成型，得坯料；将坯料在室温下干燥10h，然后在100℃下干燥20h；在1800℃的温度下熔烧后保温10h。得垃圾焚烧回转窑衬里用耐火产品。本实施例获得的耐火产品显气孔率为10~11%，抗热震性[1100℃×水冷]为50次，常温耐压强度300~400MPa，使用寿命为2.5年（100吨/日危险物垃圾处理量，焚烧残渣的热灼减率小于5%，年工作日300天）。实施例2称取原料：85%铝铬渣，5%γ-Al2O3，1%α-Al2O3，6%ρ-Al2O3，硅微粉1%，结合剂2%，其中，铝铬渣中Al2O3占铝铬渣总重量的80~85%，Cr2O3占铝铬渣总重量的10~15%，铝铬渣由平均粒径为1~4mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，γ-Al2O3、α-Al2O3和所述ρ-Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。所述铝铬渣中Na2O的重量百分比不超过2%，Fe2O3的重量百分比不超过1.5%。上述结合剂为热塑性酚醛树脂和铝溶胶的混合物。热塑性酚醛树脂和铝溶胶的重量比为1：2。铝铬渣粉末a和所述铝铬渣粉末b的重量比为5：1。将1/3重量的铝铬渣和1/2重量的硅微粉混合均匀，在1800℃下熔烧，然后降温至50℃后，研磨至平均粒径不大于2mm的粉末，将所述粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料，其特征在于，按重量百分比计，由以下原料制备而成：55~85%铝铬渣，5~15%γ‑Al2O3，1~15%α‑Al2O3，1~15%ρ‑Al2O3，硅微粉1‑3%，结合剂2‑5%，所述铝铬渣中Al2O3重量百分比为80~85%，Cr2O3的重量百分比为10~15%，所述铝铬渣由平均粒径为1~4mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，所述γ‑Al2O3、α‑Al2O3和所述ρ‑Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料，其特征在于，按重量百分比计，由以下原料制备而成：55~85%铝铬渣，5~15%γ-Al2O3，1~15%α-Al2O3，1~15%ρ-Al2O3，硅微粉1-3%，结合剂2-5%，所述铝铬渣中Al2O3重量百分比为80~85%，Cr2O3的重量百分比为10~15%，所述铝铬渣由平均粒径为1~4mm的铝铬渣粉末a和平均粒径小于0.044mm的铝铬渣粉末b混合而成，所述γ-Al2O3、α-Al2O3和所述ρ-Al2O3的平均粒径大小为0.1~1mm。2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料，其特征在于，所述铝铬渣中Na2O的重量百分比不超过2%，Fe2O3的重量百分比不超过1.5%。3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧回转窑衬里耐火材料，其特征在于，所述结合剂为热塑性酚醛树脂和铝溶胶的混合物。4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧回转窑衬里耐火...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟良，李勤伟，蒋美君，张乐庆，夏良，
申请(专利权)人：宜兴市张泽浇注耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32