[發明專利]一種水泥窯分解帶及過渡帶冷端用改性高鋁磚及其制備方法

在審

• 申請號: 201410758947.9
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104557077A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 徐如林;王杰曾;魏瀚;胡建輝;周嚴敦;王俊濤;葉亞紅;陳雪峰;劉錫俊;袁林
• 申請（專利權）人: 瑞泰科技股份有限公司
• 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

本發明涉及耐火材料領域，具體涉及一種水泥窯分解帶及過渡帶冷端用改性高鋁磚及其制備方法。

背景技術

我國擁有豐富的礬土礦資源，居世界前列。采用高鋁礬土制備的耐火材料制品早已在水泥窯上得到應用。然而新干法水泥窯用堿富集作用明顯，普通高鋁磚由于鋁含量較高，耐堿性往往達不到要求，而且其抗熱震性能也存在不足。

目前普遍使用的硅莫磚往往大量采用一級乃至特級高鋁礬土作為原料，并且加入質量比10-25％的SiC。SiC的加入可以改善制品的耐堿性能和抗熱震性能，但其缺點也很明顯。高摻量的SiC不僅價格昂貴，且提高了制品的燒結溫度，進而造成了燒成過程中SiC燒損多；另外SiC的加入提高了材料的熱導率，雖然提高了制品的抗熱震性，但是較高的熱導率在水泥實際生產中會造成更多的熱散失。這些缺點顯然與我國資源綜合利用以及低碳環保的方針相沖突。

發明內容

本發明的目的在于研究一種水泥窯分解帶及過渡帶冷端用改性高鋁磚及其制備方法，采用低品位礬土作為主要原料制成，具有合理的耐堿性和抗熱震性，生產成本較低。本發明采用價格相對低廉的三級礬土作為主要原料，摻加少量一級礬土，并加入紅柱石細粉和碳化硅細粉進行改性，采用磷酸鹽結合的方式制磚。相對較低的鋁含量及酌情加入的SiC使得制品的耐堿性得到提升。紅柱石細粉和SiC的加入可以改善制品的抗熱震性能以及高溫性能，而磷酸鹽結合的方式進一步改善了制品的強度和抗熱震性能。同時，由于磷酸的加入和制品中鋁含量的降低，其燒結溫度也相對降低，SiC的燒損減少，從而降低了生產成本。較低的SiC摻量使得制品的導熱系數[≤1.2W/(m·K)]，低于目前普遍使用的硅莫磚[≤2.0W/(m·K)]的導熱系數，在使用過程中起到更好的節能保溫效果。

通過以上技術手段，使得制品的性能可以滿足水泥窯分解帶、過渡帶冷端的使用要求的同時，綜合利用了低品位原料資源，并減少了生產能耗，提高了保溫性能，符合我國資源綜合利用和低碳環保的方針。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

采用如下的原料重量配比，

外加占上述原料總重3-7％的結合劑。結合劑為紙漿廢液、磷酸水溶液、磷酸二氫鋁水溶液中的一種或幾種配合而成。所述結合劑紙漿廢液、磷酸水溶液、磷酸二氫鋁水溶液的體積(或重量)配比為1-2∶0-1∶0-1。所采用的紙漿廢液的比重為1.2-1.5g/cm³；所述磷酸水溶液的比重為1.2-1.4g/cm³，折合磷酸濃度40％-60％；所述磷酸二氫鋁的P/Al摩爾比為3-4，比重1.3-1.5。混合后結合劑的比重為1.3-1.6g/cm³。

本發明的制備工藝為：上述材料按照比例進行混碾，先加入顆粒料，再加入細粉，最后加入結合劑。混碾完畢后困料16-24h，壓制成成型后入干燥窯干燥，干燥溫度120-140℃，干燥時間＞24h。后送入以天然氣為燃料高溫隧道窯煅燒保溫6-8h制成，燒成溫度1300-1400℃。

水泥窯分解帶、過渡帶冷端用改性高鋁磚的化學組成為：Al₂O₃?55-60％；SiO₂≥35％，SiC0-6％，其余為雜質。

具體實施方式

實施例1

水泥窯分解帶、過渡帶冷端用改性高鋁磚，以重量百分比計，包括如下制備原料：

外加占上述原料總重5％的磷酸(比重1.4g/cm³)作為結合劑。

上述材料按照比例進行混碾，先加入顆粒料，再加入細粉，最后加入結合劑。混碾完畢后困料4h，壓制成成型后入干燥窯干燥，干燥溫度120℃，干燥時間24h。后送入以天然氣為燃料高溫隧道窯煅燒保溫6h，燒成溫度1300℃。即制得制品，制品導熱系數1.0W/(m·K)。

實施例2

水泥窯分解帶、過渡帶冷端用改性高鋁磚，以重量百分比計，包括如下制備原料：

粒度5-3mm的三級礬土顆粒?????????35％

粒度3-1mm的三級礬土顆粒?????????15％?。