[發(fā)明專利]一種水泥窯篦冷機用輕量掛磚及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210586837.3
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114835474B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉春福;李正柱;胡華;張浩;黃迪;劉延華;楊格
• 申請（專利權(quán)）人: 營口豐華耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/103
• 分類號: C04B35/103;C04B35/622;C04B35/632;C04B38/02;F27D15/02
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 馬維駿

本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水泥窯篦冷機用輕量掛磚及其制備方法。本發(fā)明以60~70份的礬土骨料、8~12份礬土細粉、4~12份廣西白泥細粉、1~3份單質(zhì)Si粉、5~10份電解槽側(cè)壁骨料、4~8份α?Al₂O₃微粉，3~10份有機硅廢液，混料，困料，成型，烘烤，煅燒，制得水泥窯篦冷機用輕量掛磚。本發(fā)明制備的輕量掛磚熱震穩(wěn)定性及抗堿侵蝕性能優(yōu)異，密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、成本低、制備工藝簡便，可大幅提高篦冷機用耐火材料使用壽命并增強該部位結(jié)構(gòu)的完整性與穩(wěn)定性，應(yīng)用前景良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水泥窯篦冷機用輕量掛磚及其制備方法。

背景技術(shù)

莫來石碳化硅質(zhì)掛磚是水泥窯篦冷機等部位常見的窯襯耐火材料，在服役過程中通過特定懸掛裝置將其固定在特定位置。然而，該種材料在實際應(yīng)用過程中普遍存在著成本相對高、密度高、質(zhì)量大，金屬掛件因過熱而極易產(chǎn)生變形，嚴重威脅著水泥窯整體的服役安全；此外，莫來石碳化硅耐火材料抗堿侵蝕能力的不足也嚴重影響了水泥窯的長壽化服役。為解決上述問題，迫切需要開發(fā)出一種熱震穩(wěn)定性優(yōu)異且節(jié)能的窯口用澆注料，滿足目前水泥生產(chǎn)的需要。

有機硅廢液是有機硅工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)物，其主要成分為三甲基氯硅烷和甲基二氯硅烷，且具有較為適中的粘度，可作為耐火材料的結(jié)合劑進行使用；在高溫氧化條件下分解過程中有機組分氧化過程不僅可提高耐火材料輕量化程度，而且殘留的SiO₂高粘度相有利于吸收堿性蒸汽并封閉耐火材料的氣孔，顯著提高抗堿侵蝕性能。另一方面，鋁電解槽側(cè)壁以高純的碳化硅結(jié)合氮化硅為主要成分，在服役后具有較高的回收價值。將破碎后的側(cè)壁直接作為水泥窯篦冷機窯襯耐火材料的主要原料，可大大降低該部位耐材的生產(chǎn)成本。目前，利用有機硅副產(chǎn)物及碳化硅結(jié)合氮化硅側(cè)壁等作為可回收高附加值原料用于生產(chǎn)新型可再生型耐火材料，同時優(yōu)化其抗堿侵蝕性能并提高輕量化程度，仍處于空缺狀態(tài)。

CN215373514U公開了一種水泥窯耐火材料內(nèi)襯掛磚結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用多功能掛磚工作層和絕熱納米隔熱層，該種復(fù)合結(jié)構(gòu)在水泥窯中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但復(fù)合結(jié)構(gòu)之間熱膨脹系數(shù)差異極大，在服役過程中極易導(dǎo)致層間產(chǎn)生熱剝落，危及水泥生產(chǎn)安全。

CN113511904A公開了一種輕量莫來石質(zhì)耐火材料及其制備方法，所述輕量莫來石質(zhì)耐火材料是將由粉煤灰、三級礬土細粉、α-Al₂O₃微粉、鋁鋯復(fù)合溶膠、La₂O₃細粉和磁鐵礦粉組成。這種含輕量莫來石耐火材料以高成本的鋁鋯復(fù)合溶膠、La₂O₃細粉為主要原料，使制品具有一定的紅外輻射功能從而達到降低導(dǎo)熱系數(shù)的目的，但是這種耐火材料輕量化程度較低，并且上述原料的引入同時也顯著提高了耐火材料的制備成本。

CN112811927A和CN107311680A分別公開了兩種輕量化剛玉-莫來石澆注料及其制備方法，所述材料以納米孔徑的多孔剛玉-莫來石陶瓷為骨料，以實現(xiàn)輕量化目的。但是具有納米孔的陶瓷骨料制備成本較高，并且氣孔率并未出現(xiàn)明顯提升，對于澆注料整體導(dǎo)熱性能的影響較為有限。

針對現(xiàn)有水泥窯篦冷機用莫來石碳化硅掛磚所存在的成本高、密度高、質(zhì)量大、導(dǎo)熱系數(shù)高、抗堿侵蝕性能不足等缺陷，因此如何在成本可控的前提下，制備輕量化且具有優(yōu)異抗堿侵蝕性能的莫來石碳化硅掛磚，保證篦冷機部位耐材的服役性能，成為了亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種水泥窯篦冷機用輕量掛磚及其制備方法。本發(fā)明制備的輕量掛磚熱震穩(wěn)定性及抗堿侵蝕性能優(yōu)異，密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、成本低、制備工藝簡便，可大幅提高篦冷機用耐火材料使用壽命并增強該部位結(jié)構(gòu)的完整性與穩(wěn)定性，應(yīng)用前景良好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。