一种水泥窑用喷煤管预制件及其制备方法技术

本发明专利技术属于水泥生产配件技术领域，具体公开了一种水泥窑用喷煤管预制件及其制备方法，所述预制件包括预制主体以及涂覆在所述预制主体上的涂层，所述预制主体至少由以下重量份的原料制成：钛刚玉43~59份，黑刚玉15~25份，煅烧叶腊石8~12份，硅线石粉6~10份，氧化铝粉8~12份，结合剂4~6份，耐热钢纤维1~2份，聚合氯化铝0.15~0.2份；所述预制主体呈弧形管壳状，用于拼接成套设在喷煤管头部的圆管，其内弧面沿轴向方向贯穿开设有呈倒T型的凹槽；外弧面涂覆有所述的涂层。本发明专利技术预制件抗热震性好，强度高，不易开裂剥落，施工简单，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑用喷煤管预制件及其制备方法


[0001]本专利技术属于水泥生产配件
，具体涉及一种水泥窑用喷煤管预制件及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥在生产过程中需要经过高温煅烧，而产生高温的燃料需要通过喷煤管输送至水泥窑内，随着新型干法水泥窑朝着大型化方向发展以及外分解技术的不断应用，对水泥窑喷煤管的性能要求也日益提高，要求必须能够保证水泥烧成过程中的热量供应。为了提高喷煤管的使用性能，普遍会在喷煤管的端口通常会浇注一层耐火材料作为保护套，由于喷煤管长期处于高温、经受水泥熟料冲刷、磨损、急冷急热等恶劣的环境，对保护套的性能要求非常高。
[0003]通常形成保护套的耐火浇注料中的铝含量高、强度高，但抗热震性差、易开裂剥落，使用寿命受到限制。含有碳化硅的浇注料虽然抗热震性有一定改善，但随着碳化硅在使用条件下的氧化，使用性能也随之显著下降。此外，在喷煤管端口浇注耐火材料时，对施工条件和施工环境要求高：浇注时需要模板支撑，且拌好的料在30分钟内必须入模，否则就会变硬，入模时需要振捣，施工时间较长；施工后需要3d左右的养护期，养护时间长；冬季采用浇注料施工难度大，由于气温低，施工时需要有必要的保温措施，从而增加了施工难度，影响施工速度；即使严格执行施工技术要求，运转一段时间后总有局部爆裂现象，维护费用比较高；在非计划停检的情况下，通常实际养护数小时或半天就开窑点火，从而大大降低了浇注料的使用寿命。由此可见，除了材质上本身的不足外，施工质量也直接影响保护套的使用效果，现有的保护套施工难度大，施工质量难以确保，导致使用过程中易产生开裂而剥落，使用周期短（目前的喷煤管端口保护套使用周期仅在6～8 个月）。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种水泥窑用喷煤管预制件，抗热震性好，强度高，不易开裂剥落，施工简单，使用寿命长。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种水泥窑用喷煤管预制件，包括预制主体以及涂覆在所述预制主体上的涂层，所述预制主体至少由以下重量份的原料制成：钛刚玉43~59份，黑刚玉15~25份，煅烧叶腊石8~12份，硅线石粉6~10份，氧化铝粉8~12份，结合剂4~6份，耐热钢纤维1~2份，聚合氯化铝0.15~0.2份。本专利技术提出了用于拼接成圆管（即保护套）的预制件，其预制主体配方中，采用抗热震性和韧性较好、强度高的钛刚玉和黑刚玉复合作为喷煤管预制件的主要原料，使得预制件具有较高的基础强度和抗热震性，并且，钛刚玉中以α
‑
Al2O3和钛酸铝为主矿相，能够防止黑刚玉中Fe
2+
向Fe
3+
的转变，进而保证黑刚玉中铁铝尖晶石相的稳定性，确保预制件的抗热震性不会下降；煅烧叶腊石起到过渡作用，能够提高涂层在预制主体表面的附着性能，防
止两者热膨胀系数的差异而产生涂层剥落；耐热钢纤维在预制件中起到增强增韧作用；聚合氯化铝能够调节预制件的硬化时间，提高工作效率。由此，本专利技术通过材质的优化使得预制件具有良好的强度、抗热震性以及韧性，进而延长了预制件的使用周期。
[0006]优选的，所述钛刚玉的组成如下：粒径5~8mm的钛刚玉18~24份，粒径3~5mm的钛刚玉15~20份，粒径1~3mm的钛刚玉10~15份。
[0007]优选的，所述钛刚玉中，Al2O3的质量百分含量为85~90%，TiO2的质量百分含量为5~8%。
[0008]优选的，所述黑刚玉的组成如下：粒径0.075~1mm的黑刚玉为10~15份，粒径小于0.075mm的黑刚玉为5~10份。
[0009]优选的，所述黑刚玉中，Al2O3的质量百分含量为65~74%，Fe2O3的质量百分含量为8~12%。
[0010]优选的，所述结合剂为SioxX－Zero粉。SioxX－Zero粉作为一种改性复合硅微粉，一方面可以起到分散作用，降低加水量，提高浇注成形时的流动性；另一方面起到结合作用，在低温下就能够产生较高的强度。
[0011]优选的，所述煅烧叶腊石的粒径为0~1mm，所述硅线石粉的粒径不大于200目。
[0012]优选的，所述涂层为釉层，所述釉层的原料按质量百分比计包括：SiO
2 35~40%，B2O
3 3~8%，Na2O 2~5%。涂层对喷煤管预制件起到免疫保护功能，该配方的涂层能够有效提高预制件抵抗K2O、Na2O等碱性气体侵蚀的能力。
[0013]优选的，所述预制主体呈弧形管壳状，包括内弧面、外弧面以及连接所述内弧面与外弧面的两个接合端面；所述预制主体的内弧面上沿轴向方向贯穿开设有呈倒T型的凹槽；所述涂层涂覆于所述的外弧面。所述凹槽用于安装顶端固定在喷煤管芯体的锚固件，锚固件由轴向穿入所述凹槽内；并且凹槽的开设还能进行应力释放，有效降低预制件开裂的可能。除了材质外，本专利技术通过将耐火材料制成模块化的预制件，改变传统浇注施工模式，施工时只需要拼接套装即可完成安装，避免了浇注施工因素对产品产生的不利影响，保证了施工质量，使用周期得到进一步的延长。
[0014]本专利技术还提供上述水泥窑用喷煤管预制件的制备方法，包括以下步骤：S1.将预制主体的原料与水混合，搅拌均匀；然后在模具中振动浇注成形，成形后6~8小时脱模，常温养护70~75小时；S2. 在预制主体的表面涂覆厚度在0.3~0.5mm的涂层，得半成品；S3. 将半成品置于加热设备中以7.5~8.5℃/h 的升温速度升温到100~110℃，保温3.5~4.5小时；然后以9.5~10.5℃/h 的升温速度升温到270~290℃，保温5.5~6.5小时；再以14.5~15.5℃/h 的升温速度升温到390~410℃，保温7.5~8.5小时；最后自然冷却降温，得到水泥窑用喷煤管预制件。优选的，步骤S3中，将半成品置于加热设备中以8℃/h 的升温速度升温到105℃，保温4小时；然后以10℃/h 的升温速度升温到280℃，保温6小时；再以15℃/h 的升温速度升温到400℃，保温8小时。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术通过钛刚玉和黑刚玉的配合使用使得预制件具有良好稳定的抗热震性能和冲击韧性，能够适应喷煤管在使用和吊装过程中产生的变形；并通过整体的原料优化
获得良好的体积稳定性、耐磨性能和高温力学性能，预制件经低温烘烤而产生的强度比之以往的浇注料大大提高，有效延长预制件的使用周期。
[0015]2、本专利技术通过设置由SiO
2、
B2O
3、
Na2O制成的涂层，提高预制件抵抗碱性气体侵蚀的能力。
[0016]3、本专利技术通过在预制主体的原料中采用煅烧叶腊石，起到过渡作用，提高涂层在预制主体表面的附着性能，防止两者热膨胀系数的差异而产生涂层剥落。
[0017]4、本专利技术通过将耐火材料制成模块化的预制件，改变了传统浇注施工模式，避免了现场施工过程中因加水量、施工温度、烘烤制度等因素给浇注料带来的强度降低、容易爆裂等不利影响，现场拼装使施工更加简便并且容易进行，直接省去了现场搅拌、浇注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：包括预制主体（1）以及涂覆在所述预制主体（1）上的涂层（2），所述预制主体（1）至少由以下重量份的原料制成：钛刚玉43~59份，黑刚玉15~25份，煅烧叶腊石8~12份，硅线石粉6~10份，氧化铝粉8~12份，结合剂4~6份，耐热钢纤维1~2份，聚合氯化铝0.15~0.2份。2.根据权利要求1所述的水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：所述钛刚玉的组成如下：粒径5~8mm的钛刚玉18~24份，粒径3~5mm的钛刚玉15~20份，粒径1~3mm的钛刚玉10~15份。3.根据权利要求1所述的水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：所述钛刚玉中，Al2O3的质量百分含量为85~90%，TiO2的质量百分含量为5~8%。4.根据权利要求1所述的水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：所述黑刚玉的组成如下：粒径0.075~1mm的黑刚玉为10~15份，粒径小于0.075mm的黑刚玉为5~10份。5.根据权利要求1所述的水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：所述黑刚玉中，Al2O3的质量百分含量为65~74%，Fe2O3的质量百分含量为8~12%。6.根据权利要求1所述的水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：所述结合剂为SioxX－Zero粉。7.根据权利要求1所述的水泥窑用喷煤管预制件，其特征在于：所述煅烧叶腊石的粒径为0~1mm，所述硅线石粉的粒径不大于200目。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：王立旺，朱国平，李新明，王琪，彭晶晶，方利华，
申请(专利权)人：浙江锦诚新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：