回转窑专用复合耐火砖及制备方法

文档序号:1987039
专利名称:回转窑专用复合耐火砖及制备方法
技术领域
本发明涉一种用于砌筑煅烧回转窑内衬层的复合耐火砖,属于耐火材料领域,可以用于砌筑水泥、耐火材料、石油井用压裂支撑剂、石灰等煅烧回转窑的内衬层,具有抗剥落、抗热震、高荷软、耐磨的功能。
背景技术
回转窑的工作区可以分为三段,即干燥预热段、煅烧段、冷却段。例如水泥、耐火材料、石油井用压裂支撑剂、石灰等煅烧回转窑。回转窑内衬砖的作用,在于保证炉内三个工作区温度在エ艺要求的范围内具有稳定可靠的物理性能;例如,抗剥落、抗热震、高荷软、耐磨性能。现有技术中,回转窑内衬砖分为耐火层和保温层;存在的技术缺陷在于砌筑エ艺复杂、使用过程中,耐火层和保温层易脱离、耐火和保温性能差,使用寿命短,实际使用寿命为8-10个月。导致维修时间长、生产成本高,明显影响企业的经济效益。·

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于砌筑水泥、耐火材料、石油井用压裂支撑剂、石灰等煅烧回转窑内衬层的复合耐火砖,以克服现有技术中存在的缺陷和不足。本发明的技术方案本发明所述复合耐火砖分为外观规格相同的普通耐火砖和特种耐火砖,普通耐火砖和特种耐火砖均是由工作层和隔热层组成,其特征在于,工作层与隔热层之间结合有界面剂和粘结剂;所述界面剂是用萤石粉、漂珠、亚白刚玉空心球、莫来石空心球、球粘土粉、硅灰按照比例,利用无机粘合剂调成浆状制成的;目的在于阻止工作层砌筑面内煅烧物料的热量传导和消耗,使工作层和隔热层结合为整体结构;所述粘结剂是指无机粘合剂,例如酚醛树脂胶、聚醋酸こ烯树脂胶、脲醛树脂的其中ー种或者几种的混合。所述复合耐火砖的制备方法为以下步骤步骤I),所述普通耐火砖或者特种耐火砖的工作层,是把普通耐火砖或者特种耐火砖原材料与占总重量份为8%磷酸ニ氢铝混合、加水湿润,经过500-650吨压カ机压制,成型为毛坯,脱离模具后,工作层的一端形成凸凹相间的槽状结合界面,获得普通耐火砖或者特种耐火砖工作层的毛坯;步骤2),在步骤I)获得的工作层毛坯的粘合界面上涂ー层界面剂,再在界面剂上涂粘结剂,获得待加工工作层的毛坯;步骤3),把步骤2)获得的待加工工作层的毛坯,再装进成品模具,在工作层的粘合界面ー侧添加隔热层的混合原料加入占总重量份为8%磷酸ニ氢铝混合、加水湿润,经过压カ机压制成型,脱离模具后,形成工作层和隔热层的结合体,获得本发明所述复合耐火砖的普通耐火砖或者特种耐火砖坯料;步骤4),把步骤3)获得的普通耐火砖或者特种耐火砖坯料,在500-550°C环境,至少保持48小时的条件下进行烘干处理,获得普通耐火砖或者特种耐火砖成品。如图3所示,利用本发明所述复合耐火砖砌筑的回转窑内衬层,沿回转窑的外壁3的内侧,环形砌筑复合耐火砖,回转窑的干燥预热段8、冷却段6用普通耐火砖砌筑,煅烧段7用特种耐火砖砌筑;干燥预热段和冷却段的窑腔B和煅烧段的窑腔C的外侧依次构成エ作层5和隔热保温层4 ;煅烧过程的高温烧结使工作层5和隔热保温层4形成整体结构,提高了复合耐火砖的抗剥落、抗热震、高荷软、耐磨性能;其中的砌筑方便及工作层和隔热保温层的结合紧密度是显而易见的。该回转窑可以是水泥、耐火材料、石油井用压裂支撑剂、石灰等煅烧回转窑。


图I是本发明所述复合耐火砖具体结构的主视图;图中所示为普通耐火砖和特种耐火砖,由于其外观规格和制备方法相同,工作层均为1,隔热层均为2。图2是图I所示A向视图;·图3是本发明所述复合耐火砖具体使用的示意图。
具体实施例方式具体实施例如图所示,本发明所述复合耐火砖分为外观规格相同的普通耐火砖和特种耐火砖,普通耐火砖和特种耐火砖均是由工作层I和隔热层2组成,其特征在于,工作层I与隔热层2之间结合有界面剂和粘结剂;所述界面剂是用萤石粉、漂珠、亚白刚玉空心球、莫来石空心球、球粘土粉、硅灰按照比例,利用无机粘合剂调成浆状制成的;目的在于阻止工作层砌筑面内煅烧物料的热量传导和消耗,使工作层I和隔热层2结合为整体结构;所述粘结剂是指无机粘合剂,例如酚醛树脂胶、聚醋酸こ烯树脂胶、脲醛树脂的其中ー种或者几种的混合。所述复合耐火砖的制备方法为以下步骤步骤I),所述普通耐火砖或者特种耐火砖的工作层1,是把普通耐火砖或者特种耐火砖原材料与占总重量份为8%磷酸ニ氢铝混合、加水湿润,经过500-650吨压カ机压制,成型为毛坯,脱离模具后,工作层I的一端形成凸凹相间的槽状粘合界面,获得普通耐火砖或者特种耐火砖工作层I的毛坯;步骤2),在步骤I)获得的工作层I毛坯的粘合界面上涂ー层界面剂,再在界面剂上涂粘结剂,获得待加工工作层I的毛坯;步骤3),把步骤2)获得的待加工工作层I的毛坯,再装进成品模具,在工作层I的粘合界面ー侧添加隔热层2的混合原料,加入占总重量份为8%磷酸ニ氢铝混合、加水湿润,经过压カ机压制成型,脱离模具后,形成工作层I和隔热层2的结合体,获得本发明所述复合耐火砖的普通耐火砖或者特种耐火砖坯料;步骤4),把步骤3)获得的普通耐火砖或者特种耐火砖坯料,在500_550°C环境,至少保持48小时的条件下进行烘干处理,获得普通耐火砖或者特种耐火砖成品。所述普通耐火砖工作层I的原材料、规格及重量份分别是
①矾土熟料——规格0. I-Imm——重量份10-20份;②矾土熟料——规格I. I-3mm——重量份10-25份;③帆土熟料-规格3. I-5mm-重量份10-15份;④帆土熟料-规格5. I-8mm-重量份4-6. 5份;⑤碳化硅——规格0. 075mm——重量份3_5份;所述普通耐火砖隔热层2的原材料、规格及重量份分别是①矾土熟料——规格0. I-Imm——重量份10-20份;②矾土熟料——规格I. I-3mm——重量份10-25份; ③帆土熟料-规格3. I-5mm-重量份10-15份;④帆土熟料-规格5. I-8mm-重量份4-6. 5份;⑤漂珠——密度0. 4g/cm3——规格0. 425-0. 633mm——重量份25-30份;⑥轻质陶粒——密度0. 6g/cm3——规格0. 85-lmm——重量份15-18份;⑦碳化硅——规格0. 075mm——重量份3-5份;所述特种耐火砖工作层I的原材料、规格及重量份分别是①帆土熟料-规格0. I-Imm-重量份10-20份;②矾土熟料——规格I. I-3mm——重量份10-25份;③帆土熟料-规格3. I-5mm-重量份10-15份;④帆土熟料-规格5. I-8mm-重量份4-6. 5份;⑤白刚玉-规格0. 043mm-重量份5_8份;碳化硅——规格0. 075mm——重量份3-5份;莫来石——规格0. 088mm——重量份8-10份;所述特种耐火砖隔热层2的原材料、规格及重量份分别是①矾土熟料-规格0. I-Imm-重量份10-20份;②矾土熟料——规格I. I-3mm——重量份10-25份;③帆土熟料-规格3. I-5mm-重量份10-15份;④帆土熟料-规格5. I-8mm-重量份4-6. 5份;⑤白刚玉-规格0. 043mm-重量份5-8份;⑥碳化娃-规格0. 075mm-重量份3_5份;⑦莫来石——规格0. 088mm——重量份8-10份;⑧漂珠——密度0. 4g/cm3——规格0. 425-0. 633mm——重量份25-30份;⑨轻质陶粒——密度0. 6g/cm3——规格0. 85-lmm——重量份15-18份。本发明所述普通耐火砖工作层、普通耐火砖隔热层、特种耐火砖工作层、特种耐火砖隔热层原材料及重量份的用量、规格(规格是指各原料的粒度),是经过发明人进行大量摸索总结得出的,各组份用量和规格在上述范围内都具有较为理想的效果。具体使用实例在河南省登封市诚鑫耐火材料有限公司,利用本发明所述回转窑专用复合耐火砖砌筑耐火材料骨料烧结回转窑;平均使用寿命为18-20个月,是同类产品的1-2倍。测得具体理化指标如下表
权利要求
1.一种回转窑专用复合耐火砖,分为外观规格相同的普通耐火砖和特种耐火砖,普通耐火砖和特种耐火砖均是由工作层(I)和隔热层(2)组成,其特征在于,工作层(I)与隔热层(2)之间结合有界面剂和粘结剂; 所述界面剂是用萤石粉、漂珠、亚白刚玉空心球、莫来石空心球、球粘土粉、硅灰按照比例,利用无机粘合剂调成浆状制成的; 所述粘结剂是指无机粘合剂,为酚醛树脂胶、聚醋酸乙烯树脂胶、脲醛树脂的其中一种或者几种的混合。
2.按照权利要求I所述的回转窑专用复合耐火砖,其特征在于,所述复合耐火砖的制备方法为以下步骤 步骤I),所述普通耐火砖或者特种耐火砖的工作层(I),是把普通耐火砖或者特种耐火砖原材料与占总重量份为8%磷酸二氢铝混合、加水湿润,经过500-650吨压力机压制,成型为毛坯,脱离模具后,工作层(I)的一端形成凸凹相间的槽状粘合界面,获得普通耐火砖或者特种耐火砖工作层(I)的毛坯; 步骤2),在步骤I)获得的工作层(I)毛坯的粘合界面上涂一层界面剂,再在界面剂上涂粘结剂,获得待加工工作层(I)的毛坯; 步骤3),把步骤2)获得的待加工工作层(I)的毛坯,再装进成品模具,在工作层(I)的粘合界面一侧添加隔热层(2)的混合原料,加入占总重量份为8%磷酸二氢铝混合、加水湿润,经过压力机压制成型,脱离模具后,形成工作层(I)和隔热层(2)的结合体,获得本发明所述复合耐火砖的普通耐火砖或者特种耐火砖坯料; 步骤4),把步骤3)获得的普通耐火砖或者特种耐火砖坯料,在500-550°C环境,至少保持48小时的条件下进行烘干处理,获得普通耐火砖或者特种耐火砖成品。
3.按照权利要求I或者2所述的回转窑专用复合耐火砖,其特征在于,所述普通耐火砖工作层(I)的原材料、规格及重量份分别是 ①帆土熟料-规格O. I-Imm-重量份10-20份; ②帆土熟料-规格I. l_3mm-重量份10-25份; ③矾土熟料——规格3.I-5mm——重量份10-15份; ④矾土熟料——规格5.I-8mm——重量份4-6. 5份; ⑤碳化硅——规格O.075mm——重量份3_5份; 所述普通耐火砖隔热层(2)的原材料、规格及重量份分别是 ①帆土熟料-规格O. I-Imm-重量份10-20份; ②帆土熟料-规格I. l_3mm-重量份10-25份; ③矾土熟料——规格3.I-5mm——重量份10-15份; ④矾土熟料——规格5.I-8mm——重量份4-6. 5份; ⑤漂珠——密度O.4g/cm3——规格O. 425-0. 633mm——重量份25-30份; ⑥轻质陶粒——密度O.6g/cm3——规格O. 85-lmm——重量份15-18份; ⑦碳化硅——规格O.075mm——重量份3_5份; 所述特种耐火砖工作层(I)的原材料、规格及重量份分别是 ①帆土熟料-规格O. I-Imm-重量份10-20份; ②帆土熟料-规格I. l_3mm-重量份10-25份;③矾土熟料——规格3.I-5mm——重量份10-15份;④矾土熟料——规格5.I-8mm——重量份4-6. 5份; ⑤白刚玉——规格O.043mm——重量份5_8份;碳化硅——规格O. 075mm——重量份3_5份;莫来石-规格O. 088mm-重量份8_10份;所述特种耐火砖隔热层(2)的原材料、规格及重量份分别是①帆土熟料-规格O. I-Imm-重量份10-20份;②帆土熟料-规格I. l_3mm-重量份10-25份;③矾土熟料——规格3.I-5mm——重量份10-15份;④矾土熟料——规格5.I-8mm——重量份4-6. 5份;⑤白刚玉——规格O.043mm——重量份5_8份;⑥碳化硅——规格O.075mm——重量份3_5份;⑦莫来石-规格O. 088mm-重量份8_10份;⑧漂珠——密度O.4g/cm3——规格O. 425-0. 633mm——重量份25-30份;⑨轻质陶粒——密度O.6g/cm3——规格O. 85-lmm——重量份15-18份。
全文摘要
一种回转窑专用复合耐火砖及制备方法,分为外观规格相同的普通耐火砖和特种耐火砖,普通耐火砖和特种耐火砖均是由工作层(1)和隔热层(2)组成,工作层(1)与隔热层(2)之间结合有界面剂和粘结剂;所述界面剂是用萤石粉、漂珠、亚白刚玉空心球、莫来石空心球、球粘土粉、硅灰按照比例,利用无机粘合剂调成浆状制成的;所述粘结剂是指无机粘合剂,例如酚醛树脂胶、聚醋酸乙烯树脂胶、脲醛树脂的其中一种或者几种的混合。可以用于砌筑水泥、耐火材料、石油井用压裂支撑剂、石灰等煅烧回转窑的内衬层,具有抗剥落、抗热震、高荷软、耐磨的功能。
文档编号C04B35/66GK102788497SQ20121032728
公开日2012年11月21日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者刘伟, 厚波, 慕青梅 申请人:厚波
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