回转窑用耐火材料及其施工方法技术

本发明专利技术提供一种回转窑用耐火材料及其施工方法，属于耐火材料技术领域，该耐火材料包括：骨料、基质料和纤维料；上述基质料包括碳化硅细粉5

【技术实现步骤摘要】
回转窑用耐火材料及其施工方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料
，尤其涉及一种回转窑用耐火材料及其施工方法。

技术介绍

[0002]回转窑是工业生产过程中使用的主要设备，通常在回转窑中均铺设有耐火材料。工业回转窑用耐火材料要承受高温，还要承受物料的侵蚀磨损以及应力，因此所用耐火材料要求具有耐高温、耐腐蚀、抗热震性能好、荷重软化温度高等特点。例如回转窑的前窑口既是出料口，同时也是冷却部位。前窑口一方面要承受来自烧成的带高温熟料的热负荷和冲刷作用，另一方面又要接受来自冷却机的高风量的压力作用，窑口的温度会在高温与较低温之间反复的变化，由此要求耐火材料必须具有良好的高温耐磨性、耐冲刷性和抗热震性。
[0003]工业回转窑在生产运行工况下，由于长时间在高温和高冲击的环境下工作，常会出现回转窑耐火材料脱落现象，特别是高温区耐火材料大面积损坏和脱落。随着耐火材料的不断损坏和脱落，常常影响到生产的连续性，给企业造成损失。另外回转窑耐火材料的损坏会严重影响到了回转窑的使用寿命。回转窑耐火材料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。而现有的耐火材料耐高温、耐腐蚀，但耐磨性能低，抗热震性能差，热稳定性较差，荷重软化温度较低，容易出现裂纹损坏，使用寿命短，需要经常性停车更换或修补回转窑耐火材料。然而即使针对回转窑耐火材料的损坏和脱落，对该部分耐火材料进行修补，但若修补方法不得当，修复后的回转窑耐火砖及浇注料仍然会不断脱落，从而需要停车大修。
[0004]因此，本专利技术提供一种改进的高性能耐火材料和施工方法，以期提高耐火材料的使用寿命，进而提高回转窑的使用寿命和减少检修频率。

技术实现思路

[0005]第一方面，本专利技术提供一种回转窑用耐火材料，用以解决耐火材料使用寿命短的问题，以期提高耐火材料的使用寿命，进而提高回转窑等设备的使用寿命和减少检修频率；该耐火材料耐压强度高，使用过程中不易发生断裂等损伤，不影响设备运行周期，降低了检修成本和生产成本。
[0006]具体地，本专利技术提供一种耐火材料，该耐火材料包括：骨料、基质料和纤维料；
[0007]上述基质料包括碳化硅细粉5
‑
15份、莫来石微粉5
‑
15份、氧化铝细粉5
‑
10份和刚玉细粉5
‑
15份；
[0008]上述骨料包括铝矾土熟料40
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60份、锆莫石10
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20份和刚玉细砂30
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50份；
[0009]上述纤维料包括硅酸铝纤维5
‑
10份、聚丙烯纤维3
‑
5份、不锈钢纤维5
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8份、防爆纤维3
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5份。上述技术方案，通过骨料配合基质料，形成具有高耐磨性和耐腐蚀性的主体，在其中添加纤维料，能为主体形成网状的附着框架，维持耐火材料的整体性能，增强其抗折性和抗冲刷性。
[0010]在具体实施方案中，上述基质料中各原料的粒径为0.1
‑
1mm；上述骨料中各原料的粒径为1
‑
10mm；上述纤维添加料中各原料的粒径为5
‑
10mm。骨料起骨架作用，其抗冲刷性好，耐火度高，耐磨性和热震稳定性佳，便于施工，增加材料机械强度。基质料能填充骨料的空隙，形成紧密堆积，提高了材料内部密度，还能促使胶结或烧结，使其具有更好的施工性能。纤维料能有效吸收耐火材料内部的微裂纹，提高其隔热耐磨性能、韧性、热震稳定性和抗剥落性，减小高温冷态线变化率，减少了频繁开停车对耐火材料造成的损伤。
[0011]在具体实施方案中，耐火材料还包括5
‑
10重量份的结合剂；上述结合剂为亚硫酸纸浆废液和铝溶胶的混合物。结合剂能有效衔接各种粒径的原料，降低原料间的内摩擦力，大幅度改善材料的烧结和机械性能，解决了材料内部组织松散、强度低、易磨损的问题，施工形成的硬化材料稳定可靠，使用寿命更长。
[0012]进一步地，亚硫酸纸浆废液和铝溶胶的重量比为1:1.5
‑
3.5。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种回转窑用耐火材料的调制方法，包括：
[0014]将骨料和基质料的各组份混合，形成固体混合物；
[0015]将结合剂的各组份混合，加水并搅拌分散后，形成结合剂浆料；
[0016]将纤维料的各组份混合，然后加入上述结合剂浆料中，搅拌后形成浆料混合物；以及，
[0017]将上述固体混合物加入到上述浆料混合物中，搅拌混匀，得到可用于施工的耐火材料。该耐火材料能用于工业窑炉热工设备内衬及密封，也适用于各种热工熔槽、烟道等。
[0018]在具体实施方案中，形成结合剂浆料的步骤中，水的添加量为耐火材料原料的各组分总重量的5
‑
15wt％。
[0019]在具体实施方案中，调制方法的各步骤中，搅拌采用机械搅拌，且搅拌时间不低于30min。
[0020]进一步地，搅拌时间为30
‑
60min。
[0021]根据本专利技术，上述调制所得耐火材料还能直接用于修补窑炉等设备衬里，延长其使用寿命，该材料施工方便，能任意造型，适用于水泥窑中的高炉、电炉熔槽、回转窑及各种烟道、槽等部位的修补。
[0022]第三方面，本专利技术提供一种回转窑用耐火材料的施工方法，包括：
[0023]施工部位清洁：对待施工部位进行清洁杂物并且打磨，对将该部分表面氧化层等清理干净；
[0024]浇筑：在待施工部位安装好固定结构，分割成若干个浇注单元，然后将调制好的可用于施工的耐火材料依次浇注在固定结构中，振捣成型，然后设置排气孔，待拆除固定结构后，在缝隙处填充陶瓷纤维毯，再进行硬化养护；
[0025]烘炉：待材料硬化后，按照升温曲线进行烘炉，进一步促进耐火材料的固化定型，即完成施工。
[0026]在具体实施方案中，排气孔的间距为200mm
×
200mm或400mm
×
400mm。耐火材料浇注后进行充分的振捣能保证耐火材料整体结构更加致密，有利于增强耐火材料的机械强度，还能避免在烘炉步骤中发生坍塌等现象，保证设备的施工质量，提高施工效率。
[0027]在具体实施方案中，升温曲线如下：经12h由室温升至100℃，恒温10h后，经10h升温至200℃，然后恒温72h，再经10h升温至350℃，然后恒温48h，再经16h升温至650℃，然后
恒温24h，再经10h升温至850℃，然后恒温16h，再经10h升温至1050℃，然后恒温8h，自然冷却。烘炉是将成型的耐火材料中的水分蒸发出去，在高温下促进烧结，提高耐火材料的机械性能。
[0028]根据本专利技术，上述耐火材料的常温耐压强度(110℃
×
24h)不低于65MPa、常温抗折强度(110℃
×
24h)不低于8MPa、荷重软化温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐火材料，其特征在于，包括：骨料、基质料和纤维料；所述基质料包括碳化硅细粉5
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15份、莫来石微粉5
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15份、氧化铝细粉5
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10份和刚玉细粉5
‑
15份；所述骨料包括铝矾土熟料40
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60份、锆莫石10
‑
20份和刚玉细砂30
‑
50份；所述纤维料包括硅酸铝纤维5
‑
10份、聚丙烯纤维3
‑
5份、不锈钢纤维5
‑
8份、防爆纤维3
‑
5份。2.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于：所述基质料中各原料的粒径为0.1
‑
1mm；所述骨料中各原料的粒径为1
‑
10mm；所述纤维添加料中各原料的粒径为5
‑
10mm。3.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于：所述耐火材料还包括5
‑
10重量份的结合剂；上述结合剂为亚硫酸纸浆废液和铝溶胶的混合物。4.根据权利要求3所述的耐火材料，其特征在于：所述亚硫酸纸浆废液和铝溶胶的重量比为1:1.5
‑
3.5。5.一种权利要求1
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4任一项所述的回转窑用耐火材料的调制方法，其特征在于，包括：将骨料和基质料的各组份混合，形成固体混合物；将结合剂的各组份混合，加水并搅拌分散后，形成结合剂浆料；将纤维料的各组份混合，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：代良云，王铁锁，雷锐，岳广平，
申请(专利权)人：宁夏金昱元资源再生有限公司，
类型：发明
国别省市：