[發(fā)明專利]一種水泥窯用耐磨抗侵蝕抗結(jié)皮澆注料

無效

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• 申請日: 2014-06-14
• 公開（公告）號: CN104003745A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張婷
• 申請（專利權(quán)）人: 張婷
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種不定形耐火材料。該材料主要由鎂鋁尖晶石、焦寶石、碳化硅、碳化鉻、碳化鋯、氧化鋁微粉、硅灰、鋁酸鈣水泥和化學(xué)外加劑組成，具有良好成型性質(zhì)、較快的脫模速度、滿意的高溫性能、極好的化學(xué)穩(wěn)定性，適合于用作新型干法水泥窯，特別水泥短流程、預(yù)燒成的新一代新型干法水泥窯懸浮系統(tǒng)的抗結(jié)皮耐火材料，以及回轉(zhuǎn)窯窯尾用耐火澆注料。

背景技術(shù)

1970年代，出現(xiàn)水泥預(yù)分解生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)將水泥生料的脫水、預(yù)熱過程和大部分解移至窯尾，在懸浮狀完成廢氣一生料的傳熱，并在分解爐加上一把火實(shí)現(xiàn)85—95％CaCO₃的分解。因傳熱效率增加，預(yù)分解水泥窯顯著提高了產(chǎn)量。因比散熱面積減少，又顯著降低了熱耗。此后，預(yù)分解窯被廣泛采用，成為水泥工業(yè)的主流窯型。

但是，水泥預(yù)分解工藝也有很大缺點(diǎn)。其一：窯內(nèi)仍然存在長度很長而換熱效率很差的分解帶。其二：易于產(chǎn)生結(jié)皮、堵塞。為進(jìn)一步挖掘水泥窯的增產(chǎn)節(jié)能潛力，(中國發(fā)明專利200710147564.8)申請人已提出了一種短流程、預(yù)燒成工藝，其要點(diǎn)是將生料在窯尾懸浮系統(tǒng)預(yù)燒至1200℃左右再送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。這樣，雖然提高了熱效率，但大為增加了結(jié)皮、堵塞的幾率。所以，需要研制高性能的抗結(jié)皮耐火材料。

最早，預(yù)分解窯窯尾系統(tǒng)使用耐堿磚和耐堿澆注料(半硅質(zhì)或高硅粘土質(zhì)材料)。1990年代，出現(xiàn)了含SiC的鋁硅質(zhì)耐火材料，這種材料依靠SiC氧化產(chǎn)生一層高粘度的物質(zhì)，封堵耐火材料表面的氣孔，阻隔R₂O、RO、O₂等物質(zhì)的侵入，減少窯料黏附，降低侵蝕速率，從而取得了一定的抗結(jié)皮效果。

水泥預(yù)分解窯過渡帶大量使用鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火材料。但是，回轉(zhuǎn)窯后部通常使用特種高鋁質(zhì)耐火材料、懸浮系統(tǒng)通常使用耐堿粘土質(zhì)或含碳化硅的鋁硅質(zhì)耐火材料。為此，本文特別開發(fā)了一種適用于水泥新型干法窯窯尾的鎂鋁尖晶石不定形耐火材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于研制一種水泥窯用耐磨抗侵蝕抗結(jié)皮澆注料，使其具有抗SO₂、R₂O和RO侵蝕的性能，不易黏附窯料和發(fā)生結(jié)皮，具有良好成型性質(zhì)、較快脫模速度、滿意的高溫性能，該材料能夠改善現(xiàn)有Al₂O₃-SiO₂-SiC材料的高溫抗結(jié)皮性能，有力支持短流程、預(yù)燒成水泥新型煅燒生產(chǎn)工藝的發(fā)展。

水泥窯過渡帶使用的鎂鋁尖晶石磚是以方鎂石為主要晶相的方鎂石一鎂鋁尖晶石復(fù)合材料。鎂鋁尖晶石屬于堿性耐火材料，對水泥窯料較鋁硅質(zhì)材料呈現(xiàn)較好的化學(xué)穩(wěn)定性。但是，方鎂石一鎂鋁尖晶石材料大量含有游離氧化鎂。當(dāng)窯料RO₂／SO₃<l時(shí)，磚中游離氧化鎂可能和窯氣中的SO₂作用，使耐火材料損害。同理，富氧化鋁的鎂鋁尖晶石材料也不適用于窯尾。當(dāng)RO₂/SO₃>1時(shí)，游離氧化鋁可能和窯氣中的R₂O作用，膨脹性地形成RA₁₁、RA₆甚至RA，耐火材料隨之剝落。

本發(fā)明提出水泥窯用耐磨抗侵蝕抗結(jié)皮澆注料，主要由化學(xué)計(jì)量的鎂鋁尖晶石原料制作。這一原料可以是高純鎂鋁尖晶石，也可以是礬土基鎂鋁尖晶石，包括燒結(jié)和電熔鎂鋁尖晶石、再加現(xiàn)代澆注料技術(shù)：采用鎂鋁尖晶石、焦寶石、碳化硅、碳化鉻、碳化鋯、硅灰、鋁酸鈣水泥和化學(xué)外加劑，獲得具有良好成型性質(zhì)、較快脫模速度、滿意高溫性能、良好耐酸堿耐磨抗侵蝕抗結(jié)皮，極好化學(xué)穩(wěn)定性能的耐火澆注料。本發(fā)明的澆注料配比為：

所述鎂鋁尖晶石系以電熔或燒結(jié)方式生產(chǎn)、MgO／Al₂O₃摩爾≈1的高純或礬土基的鎂鋁尖晶石市售原料的單獨(dú)或任意復(fù)合，其中高純鎂鋁尖晶石的主要成分為Al₂O₃=67—73％，MgO=26—32％，礬土基鎂鋁尖晶石的主要化學(xué)成分為Al₂O₃=55—60％，MgO=30—40％．SiO₂≤3％。

所述焦寶石為氧化鋁含量≥45％；所述碳化硅指SiC含量≥95％；所述碳化鉻含量≥95％；所述碳化鋯含量≥95％；所述硅灰含量為≥95％。

所述鋁酸鈣水泥指以CA為主要礦物成分的純鋁酸鈣水泥，也可以是以CA為主要礦物成分的高鋁水泥。