[發(fā)明專利]一種水泥窯用單晶相莫來石磚及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010817201.6
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112028643B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬淑龍;馬飛;王治峰;康劍;周偉;叢江波;孫艷粉;孔祥魁;張積禮;倪高金
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金隅通達耐火技術(shù)有限公司;鞏義通達中原耐火技術(shù)有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 許艷敏

本發(fā)明提供了一種水泥窯用單晶相莫來石磚及其制備方法。主要包括以下原料：單晶相莫石均質(zhì)料70?90％，藍晶石粉5?27％，活性ρ?Al₂O₃粉3?7％；外加占上述原料總重量3?6％的糊精溶液為結(jié)合劑。本發(fā)明創(chuàng)新性的將單晶莫來石與藍晶石細粉及活性ρ?Al₂O₃相結(jié)合，制備得到單晶相莫來石。該單晶相莫來石無剛玉相和石英相的存在，其鋁含量接近焦寶石的鋁含量，但是結(jié)構(gòu)更加致密，并且無石英相存在，具有耐火度高、膨脹系數(shù)低、耐磨損、抗熱震穩(wěn)定性優(yōu)良，在水泥窯中使用，能夠大大延長水泥窯的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種水泥窯用單晶相莫來石磚及其制備方法。

背景技術(shù)

水泥窯作為處理工業(yè)、生活垃圾、廢棄物等的設(shè)備。隨著垃圾及廢棄物等的快速增加，對水泥窯的使用性能及壽命也提出了越來越高的要求。據(jù)統(tǒng)計，在2010年前水泥窯預熱帶和安全帶以使用抗剝落高鋁磚和耐堿磚為主，抗剝落高鋁磚和高強耐堿磚理化指標很差，特別是氣孔率高，耐高溫性能、耐磨、及抗侵蝕性能較差，很難滿足協(xié)同處置水泥窯的生產(chǎn)需要。2010年之后則主要使用硅莫磚系列產(chǎn)品。目前水泥窯預熱帶及安全帶使用的硅莫磚由于碳化硅的引入，有效改善了材料的耐磨性和抗侵蝕性能，延長了其使用壽命(可以達到3-5年)，但是硅莫磚導熱系數(shù)大，筒體溫度偏高，在協(xié)同處置水泥窯內(nèi)硫堿比高的情況下會造成筒體的腐蝕，嚴重時會產(chǎn)生開裂，在一定程度上大幅度減少了筒體的使用壽命，同時給生產(chǎn)安全帶來很大的風險，因此，硅莫磚在使用過程中也存在較大的不足。

目前，市場上的硅莫磚、抗剝落高鋁磚和高強耐堿磚主要是以不同鋁含量的鋁礬土熟料、焦寶石、碳化硅等主要原料生產(chǎn)制備而成。由于鋁礬土熟料中以剛玉相為主要晶相，剛玉相抗堿侵蝕性能及抗熱震穩(wěn)定性較差；焦寶石以莫來石和石英相為主要晶相，石英相的相變問題會導致產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋缺陷，導致材料的耐磨、耐高溫性能較差；礬土熟料及焦寶石的物相結(jié)構(gòu)使得現(xiàn)用的硅莫磚、抗剝落高鋁磚及耐堿磚在水泥窯特別是協(xié)同處置水泥窯中使用時壽命大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種水泥窯用單晶相莫來石磚及其制備方法。本發(fā)明創(chuàng)新性的將單晶莫來石與藍晶石細粉及活性ρ-Al₂O₃相結(jié)合，制備得到單晶相莫來石。該單晶相莫來石無剛玉相和石英相的存在，其鋁含量接近焦寶石的鋁含量，但是結(jié)構(gòu)更加致密，并且無石英相存在，具有耐火度高、膨脹系數(shù)低、耐磨損、抗熱震穩(wěn)定性優(yōu)良，在水泥窯中使用，能夠大大延長水泥窯的使用壽命。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的

一種水泥窯用單晶相莫來石磚，主要由以下質(zhì)量百分含量的原料制備而成：單晶相莫石均質(zhì)料70-90％，藍晶石粉5-27％，活性ρ-Al₂O₃粉3-7％；外加占上述原料總重量3-6％的糊精溶液為結(jié)合劑。

進一步地，所述單晶相莫來石均質(zhì)料中Al₂O₃的質(zhì)量百分比為40～45％，其體積密度為＞2.35g/cm³。

進一步地，所述單晶相莫來石均質(zhì)料的粒徑d₁分布及用量比如下：3mm≤d₁＜5mm、1mm≤d₁＜3mm、0.074mm≤d₁＜1mm和0mm＜d₁＜0.074mm的質(zhì)量百分比為4-8％：35-45％：20-25％：23-41％。

進一步地，所述藍晶石粉中Al₂O₃的質(zhì)量含量＞55％；所述藍晶石粉的粒徑＜0.030mm。

進一步地，所述的活性ρ-Al₂O₃粉中Al₂O₃的質(zhì)量含量＞85％。