[發明專利]一種石灰窯用的內襯耐火材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111546581.5
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114262231B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張軍杰;錢晶;錢志明
• 申請（專利權）人: 江蘇諾明高溫材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明涉及耐火材料技術領域，尤其是一種石灰窯用的內襯耐火材料及其制備方法，經銻尾渣球磨制備銻尾渣粉，降低銻尾渣中顆粒粒徑較大的顆粒存在，避免影響硅質成分與其他成分相互作用效能的缺陷，提高硅質成分與其他成分膠凝相互形成膠凝成分的膠凝聯結作用，增強制備的強度；再結合銻尾渣粉制備粗骨料、細骨料以及利用銻尾渣粉對細骨料、粗骨料拌合膠結作用，再利用硅微粉補充硅，使得硅鋁比合適，提高擠壓?養護?燒結而成的耐火材料的耐高溫、耐機械摩擦、耐壓等性能，且充分利用廢棄物銻尾渣做原料制備，極大程度降低了石灰窯內襯耐火材料制備成本，有助于降低銻尾渣堆存量，降低環境污染。

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，尤其是一種石灰窯用的內襯耐火材料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著銻礦開采和利用，每年產生大量的銻尾渣，銻尾渣中銻含量極低(≤0.1％)，且含有大量的硅質資源，使得銻尾渣堆放時，不僅容易造成土地資源的占用和污染元素(例如：)污染環境，而且還導致了大量的有益資源消耗。因此，將銻尾渣應用于建材產品的制備受到了相關研究者的關注，例如：專利號為2014107504714公開了采用銻礦尾砂、粉煤灰、生石灰、石膏、水泥、鋁粉作為發氣劑制備成蒸壓加氣混凝土砌塊，達到充分利用銻尾渣資源，制備的砌塊具有放射性較低，表觀密度低，導熱系數優異，且銻、砷、汞、鎘等重金屬浸出率大幅度下降，提高銻尾礦應用安全性的技術方案。但是，將銻尾渣應用于耐火材料制備領域的應用研究相對較少。

耐火材料是具有適用于作高溫應用中耐熱性屏障性質的材料，該材料可作用爐底、反應室或槽等裝置設備內，通過諸如澆注、噴灑、噴補，再經凝固-干燥-加熱的工藝，將材料應用于裝置或設備內作內襯。耐火材料往往由骨料和粘合劑組合而成，其中粘合劑包括用于制備成含水泥的耐火材料型的水泥和其他水合性氧化鋁；還包括用于制備成不含水泥的耐火材料型的氧化鋁溶膠粘合劑、水合性氧化鋁源和氧化鎂組成的無氧化鈣粘合劑等。而其中用于制備不含水泥的耐火材料的粘合劑優于用于制備含水泥的耐火材料的粘合劑，得到本領域技術人員的重點關注和研究青睞，繼而研究形成并開發了無水泥澆注料，但其仍有諸多問題需要解決，例如：凝固時間長、凝固行為復雜、坯強度不足、耐火性以及熱機械受力行為不足等。因此，有研究者就該技術問題作出了研究，例如：專利號為201680073913.3公開了包含沸石型微結構的可澆注耐火材料組合物及其用途，采用骨料、硅灰、水合性氧化鋁、鈣源、分散劑等原料制備而成，骨料是氧化鋁、鋁硅酸鹽、氧化鋯、鋯石、氧化鎂、橄欖石、氧化鉻或鉻礦、尖晶石、碳化硅或其混合物；鈣源鋁酸鈣水泥、硫酸鈣、氯化鈣等，所述水合性氧化鋁是ρ-氧化鋁等。

石灰窯內襯結構基本上采用以耐火磚為主，輔以隔熱磚和耐火纖維制備成保溫層，因此，在保溫層制備過程中，耐火材料的內襯利用必不可少，目前，對于石灰窯內襯用耐火材料的研究相對較少，但也出現了相關文獻，例如：專利申請號為2019103822195和專利申請號為2020104497540等文獻中所公開的技術方案。

然而，以銻尾渣用于制備石灰窯耐火材料的研究還未見報道；因此，以銻尾渣為原料開發石灰窯用耐火材料，有助于消納銻尾渣堆存量，充分利用銻尾渣資源，實現變廢為寶，同時，保障石灰窯用內襯材料的技術需求得以改善。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種石灰窯用的內襯耐火材料及其制備方法，采用銻尾渣作為主要原料制備，充分利用銻尾渣資源，降低銻尾渣堆存量，提高資源化利用率，降低石灰窯用耐火材料制備成本，同時，保障石灰窯用內襯耐火材料各項技術指標，使得耐磨、耐熱、耐壓等性能得到大幅度的改善。

具體是通過以下技術方案得以實現的：

本發明創造的目的之一在于提供一種石灰窯用的內襯耐火材料，原料成分按照質量比計為細骨料：粗骨料：銻尾渣粉＝1:0.3-1:4-9混合成混合物，且添加占混合物質量0.01-1％硅微粉；其中，所述細骨料粒徑≤0.04cm，且D50為0.005-0.03cm；所述粗骨料粒徑≤0.5cm，且D50為0.27-0.38cm。