[發明專利]硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410006321.2
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103771884B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 張乘華;馮延春;侯永健;崔維坤;劉東東;劉雷
• 申請（專利權）人: 山東耀華特耐科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于不定形耐火材料領域，具體涉及一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法。

背景技術

本發明所涉及的輕型耐磨耐火澆注料，是一種熱電行業循環流化床鍋爐旋風分離器椎體等部位使用的耐磨耐火襯里材料，在915℃左右的溫度條件下接受塊狀和粉狀物料的長期沖擊磨損，起著保護蒸汽管路、爐壁等金屬部件的作用，其性能影響鍋爐使用壽命、制造成本以及鍋爐業主建造成本。

循環流化床鍋爐是火力發電廠的關鍵設備，因為其熱效率高，自1779年以來在全世界得到迅速推廣、應用。因其能經濟合理地燃用劣質煤，在清潔燃燒方面顯示出很大的優越性，在國內發展迅猛。不斷大型化是國內外循環流化床鍋爐發展的總趨勢，技術水平不斷提高，對耐磨耐火襯里材料的技術要求也在不斷提高，要求耐磨耐火襯里材料具有良好的耐磨性和抗熱震性，還要求其具有更小的體積密度；目的是延長襯里材料使用壽命，降低襯里材料整體重量，減少承載用鋼結構材料用量，降低鍋爐制造成本，降低鍋爐業主的安裝、建設成本。

傳統耐磨耐火澆注料以高鋁礬土為顆粒料, 高鋁礬土的生產過程需要消耗大量的優質鋁礬土礦產資源，因煅燒溫度高和煅燒時間長，煅燒過程需要消耗大量的煤炭燃料；因優質礬土資源不斷減少等原因，價格不斷上漲。所述高鋁礬土為GL-85A優質高鋁礬土，體積密度≥3.1g/cm³, Al₂O₃含量≥85%，主晶相為剛玉和莫來石。

體積密度、常溫耐磨性和抗熱震性是耐磨耐火澆注料的關鍵性能指標。高鋁礬土具有體積密度大、硬度大、熱膨脹系數大和耐火度高的特點，高鋁礬土為顆粒料的傳統耐磨耐火澆注料，體積密度大，不具有輕型化特點；高鋁礬土顆粒盡管具很高的硬度和耐火性能，但燒結活化能高，在循環流化床鍋爐915℃左右的使用條件下，難以與基質部分進行充分燒結，影響了顆粒部分與基質部分的結合強度，造成磨損過程中顆粒料容易脫落，影響其整體耐磨性能；高鋁礬土熱膨脹系數大，造成可塑料整體熱膨脹系數大，影響澆注料在使用條件下的抗熱震性。

發明內容

為了解決傳統耐磨耐火澆注料所用高鋁礬土顆粒料，生產過程優質鋁礬土礦產資源消耗量大，煅燒過程煤炭消耗量大的問題；為了使耐磨耐火澆注料體積密度減小、耐磨性和抗熱震性提高，本發明提供了一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于：包含的組分及其所占的質量份數如下：

輕型顆粒料65-72份；

高鋁礬土細粉15-18份；

氧化鋁微粉3-6份；

二氧化硅微粉3-6份；

無機結合劑5-8份；

減水劑0.15份。

本發明所述的硅酸鹽廢棄物為原料的輕型耐磨耐火澆注料，其特征在于：所述的輕型顆粒料，其制備工藝包括如下步驟：

1）在窯爐拆除現場對該種硅酸鹽廢棄物進行揀選，防止雜質和其它廢棄物進入；

2）將該種硅酸鹽廢棄物運至生產現場，進行水淋清洗，去除表面附著雜質；

3）使用手錘、扁鏟等工具，去除表面侵蝕雜質；

4）自然晾干；

5）用風鎬、大錘等工具，將廢棄物大塊破碎成小塊；

6）用裝載機采用堆垛法均化3遍，堆垛法即在水泥地面上將物料堆成圓錐體，使物料從椎體頂部向椎體周圍均勻流淌的均化辦法；

7）將小塊廢棄物，加入鄂式破碎機和錘擊式破碎機進行破碎；

8）使用振動篩進行篩分，篩分成為0.2-8mm顆粒料，即所謂輕型顆粒料。

所述輕型顆粒料，其體積密度2.32-2.42g/cm³,吸水率1.1-2.1%，Al₂O₃含量44-47%，主晶相位莫來石和玻璃相，粒度為0.2-8mm。

所述高鋁礬土細粉為GL-85A優質高鋁礬土細粉，粒度為0.2-0.044mm；

所述氧化鋁微粉為α- Al₂O₃，Al₂O₃含量為99%，中位粒徑為3-6微米；

所述二氧化硅微粉，SiO₂含量96.6%，中位粒徑小于3微米；