一種喂料室用預制磚的澆注料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及耐火材料領域，特別涉及一種喂料室用預制磚的澆注料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]新型干法窯中，分解爐錐部、喂料室、窯尾斜坡等，這些地方容易堵料，經空氣炮、水槍甚至鐵棒的沖擊，對澆注料的損壞非常嚴重，經常停窯檢修。這些部位所用的澆注料要求具有較高的耐高溫性能和較好的耐堿性、耐磨性及熱震穩定性，通常這些部位使用的是鋼纖維澆注料或高鋁質低水泥澆注料，使用過程中都會存在水泥生料結皮與堵塞的問題，即喂料室內生料過早出現液相，在喂料室處黏附成層，即為結皮，嚴重者造成堵塞，導致窯尾系統通風不暢，熱工制度紊亂，水泥分解爐分解率下降，煤耗提高。例如公告號為CN104355646A (2015-02-18)公開的一種水泥窯窯口澆注料，雖然可以減少氣孔多，氣孔分布不均勻等問題，但是澆注料的脫落現象還是沒有好轉，使用耐磨性能不高、耐高溫性能較差和抗熱震性能不強等缺陷，不適合用于制備喂料室用預制磚的澆注料。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種耐磨性能高、耐酸性好和使用期限長的一種喂料室用預制磚的澆注料。
[0004]本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種喂料室用預制磚的澆注料，它包括以下各組分原料及重量份:
白剛玉20-50份
莫來石M4518-30份
電熔鎂鋁尖晶石 15-40份電熔鐵鋁尖晶石 10-30份碳酸鋯3-5份
碳化娃3-5份
硅微粉2-3份
氧化鋁微粉2-8份
三聚磷酸鈉0.1-1份；
外加結合劑5-10份
氧氮化鋁4-8份；
拉法基水泥5-9份；
防腐液3-5份
第一外加結合劑 5-10份第二外加結合劑 2-7份第一固體添加劑3-7份；第二固體添加劑1.5-6份； 所述第一外加結合劑為濃度30-60wt%的磷酸、濃度35-45wt%的磷酸二氫鋁溶液按照質量比1:2-4組合而成；
所述第二外加劑包括以下組分及重量份:防滲劑1-3份，阻銹劑0.25-0.8份，減水劑0.1-1份，緩凝劑0.1-1份，第一分散劑3-10份，防爆劑1-5份；
所述防腐液配制方法:
a.按重量份按順序依次添加丙烯酰二甲基牛磺酸銨/VP共聚物10-18份、氟化鈉20-40份、氟化氫銨30-60份、高錳酸鉀10-20份、鉻酸鉀40-50份；攪拌5_10min，獲得第一初混液；
b.然后按順序往所述第一初混液中依次添加磷酸鋅15-25份、硝酸鈉8-18份、氯化鐠5-12份、乙二胺四乙酸10-16份、蘋果酸7-14份、十二烷基苯硫酸鈉8_12份、硫酸鎳6_13份、三乙醇胺15-25份，硼氫化鉀1-3份、二環己烷并-18-冠-6 4-6份和二芐基聯苯酚聚氧丙稀聚氧乙稀醚5-8份，攪拌l-4min ；
所述電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶顆粒15-25份、3-5mm的電熔鎂鋁尖晶顆粒5-20份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶顆粒5-15份、0-lmm的電熔鎂鋁尖晶顆粒5-15份；所述電熔鐵鋁尖晶石包括5-8_的電熔鐵鋁尖晶石顆粒10-20份、3-5_的電熔鐵鋁尖晶石顆粒5-15份、l-3mm的電恪鐵招尖晶石顆粒5-10份、O-lmm的電恪鐵招尖晶石顆粒5-10 份;
所述白剛玉是由粒度為l_5mm的白剛玉和6-10mm的白剛玉按照質量比1:3-5混合而成。
[0005]發明人發現，防腐液混合攪拌制備時，各種成分添加的順序對預制件的性能有影響。按照本發明方法添加順序制備的預制件使得穩定性能更好，更具有耐磨性和防腐耐酸耐高溫性。
[0006]喂料室專用抗結皮耐磨預制磚，配方中以鎂鋁尖晶石、碳化硅、莫來石等為主體材料，抗堿性氣體侵蝕能力強，具有較強的耐磨性能和熱震穩定性能。產品采用預制磚的方式進行制作，避免了現場施工過程中因加水量、施工溫度、烘烤制度等因素給預制磚帶來的不利影響，此外預制磚經過1100°c高溫烘烤，內部形成陶瓷結合，強度高，水泥熟料不易粘附在預制磚上，使用壽命超過3年，具有較好的經濟效益和市場應用前景。本產品特點具有高的防爆性能，產品在使用過程中會逐步發生化學反應，形成具有耐磨性高、耐酸性好和使用期限長的特點。
鋁礬土基燒結鎂鋁尖晶石采用三氧化二鋁含量76%以上的優質礬土和氧化鎂含量95%以上的優質輕燒鎂粉，經過多級均化工藝，在超高溫隧道窯中經1800°C以上高溫燒結而成，體積密度大，礦物相含量高，晶粒發育良好，結構均勻，質量穩定。鎂鋁尖晶石具有良好的抗侵蝕，腐蝕、剝落能力強，抗渣性能好，抗磨蝕能力，熱震穩定性好，耐高溫等性能特點。是生產水泥回轉窯高溫帶用鎂鋁尖晶石磚、鋼包襯磚、鋼包澆注料等耐火產品的理想原料。鎂鋁尖晶石廣泛用于耐火材料、鋼鐵冶煉，水泥回轉窯及玻璃工業窯爐上。
[0007]鐵鋁尖晶石是采用氧化鋁和含鐵化合物合成的優質電熔型鐵鋁尖晶石，環保無污染。具有優良的抗熱震性、抗堿性渣侵蝕能力。
[0008]作為優選，第一固體添加劑的粒徑范圍為0.8-5微米；其中，0.8-1微米的顆粒占所述固體添加劑總重的20-40%; 1-2微米的顆粒占所述固體添加劑總重的10-30% ;余量為3-5微米的顆粒；
所述第二固體添加劑為粒徑10-20納米的二硫化鉬納米球與粒徑6-9微米的調節粒按照質量比1:2-5組成的混合物。
[0009]作為優選，所述澆注料各組分重量份為:白剛玉50份、莫來石M45 30份、電熔鎂鋁尖晶石40份、電熔鐵鋁尖晶石30份、碳酸鋯5份、碳化硅5份、硅微粉3份、氧化鋁微粉8份、三聚磷酸鈉1份，其中電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶石25份、3_5mm的電熔鎂鋁尖晶石15份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶石10份、0-lmm的電熔鎂鋁尖晶石10份，以及電熔鐵鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鐵鋁尖晶石20份、3_5mm的電熔鐵鋁尖晶石15份、l_3mm的電熔鐵鋁尖晶石5份、0-lmm的電熔鐵鋁尖晶石10份。
[0010]作為優選，所述澆注料各組分重量份為:白剛玉20份、莫來石M45 18份、電熔鎂鋁尖晶石15份、電熔鐵鋁尖晶石10份、碳酸鋯3份、碳化硅3份、硅微粉2份、氧化鋁微粉2份、三聚磷酸鈉0.1份，其中電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶石15份、3_5mm的電熔鎂鋁尖晶石5份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶石5份、0-lmm的電熔鎂鋁尖晶石5份，以及電熔鐵鋁尖晶石包括5-8_的電熔鐵鋁尖晶石10份、3-5_的電熔鐵鋁尖晶石5份、1-3_的電熔鐵鋁尖晶石5份、0-lmm的電熔鐵鋁尖晶石5份。
[0011]作為優選，所述澆注料各組分重量份為:白剛玉30份、莫來石M45 20份、電熔鎂鋁尖晶石30份、電熔鐵鋁尖晶石20份、碳酸鋯4份、碳化硅4份、硅微粉2.5份、氧化鋁微粉6份、三聚磷酸鈉0.4份，其中電熔鎂鋁尖晶石包括5-8mm的電熔鎂鋁尖晶石20份、3_5mm的電熔鎂鋁尖晶石20份、l-3mm的電熔鎂鋁尖晶石15份、0-lmm的電熔鎂鋁尖晶石15份，以及電恪鐵鋁尖晶石包括5-8_的電恪鐵鋁尖晶石10份、3-5_的電恪鐵鋁尖晶石5份、l-3mm的電熔鐵鋁尖晶石10份、0-lmm的電熔鐵鋁尖晶石5份。
[0012]作為優選，所述碳酸鋯的顆粒直徑在0-lmm之間。添加碳酸鋯可在高溫狀況下分解出二氧化碳氣體產生微孔，以及分解后生成的氧化鋯都能提高產品的耐酸性和使用期限。
[0013]作為優選，所述碳化硅的顆粒直徑在0-1_之間。碳化硅是用石英砂、石油焦或煤焦、木肩等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。碳化硅化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內壁，可提高其耐磨性而延長使用壽命1-2倍；用以制成的高級耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強度高，節能效果好。低品級碳化硅是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學成分，提高鋼的質量。此外，碳化娃還大量用于制作電熱元件娃碳棒。
[0014]作為優選，所述硅微粉和所述氧化鋁微粉顆粒可通過200目過濾篩。硅微粉外觀為灰色或灰白色粉末，耐火度>1600°C。硅微粉可以顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能；具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼栗送阻力的作用；顯著延長砼的使用壽命，特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍；大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度；是高強砼的必要成份；具有約5倍水泥的功效，在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性；有效防止發生砼堿骨料反應；提高澆注型耐火材料的致密性。氧化鋁微粉可作密封材料和填充材料。還可作強化用補強纖維，氧化鋁短纖維具有突出的耐高溫性能，由于其密度小，絕熱性好、熱容量小，不僅可以減輕爐體質量，而且可以提高控溫精度，節能效果顯著。
[0015]作為優選，所述澆注料含A1203的含量大于總化學成分的40%。氧化鋁具有突出的耐高溫性能，由于其密度小，絕熱性好、熱容量小，不僅可以減輕爐體質量，而且