磷酸盐结合高铝质窑衬砖的制作方法

文档序号:1897753阅读:931来源:国知局
专利名称:磷酸盐结合高铝质窑衬砖的制作方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域,特别适用于生产水泥的回转窑。
当前,国内水泥回转窑烧成带多数用碱性窑衬材料,过渡带及分解带采用普通磷酸盐结合铝质窑衬砖。由于过渡带温度变化频繁,热工条件苛刻,现有的普通磷酸盐结合高铝窑衬砖高温荷重软化温度仅在1350℃,尽管抗热震稳定性达到要求,也很难与碱性窑衬材料匹配。另外,还有一种传统的烧结法制造的一等高铝砖,其荷重软化温度尽管可以达到1530℃,但它的抗温度急变性能很低,仅3~4次,远远不能满足使用需要,也不能采用。经查阅国内外有关的文献资料,没有发现水泥回转窑过渡带窑衬材料,在其性能上荷重软化温度达到1500℃以上,抗热震稳定性次数达到50次以上。
本发明的目的在于提供一种窑衬砖新的生产方法及配方,以克服上述两种产品的各自弊病,使两种窑衬砖的优点融为一体。
本发明的目的是这样实现的它包括有高岭土、磷酸及铝矾土等,本发明高铝质窑衬砖的重量百分比例范围为粒度为5~10毫米Ⅰ级铝矾土熟料25~30%粒度为0~5毫米Ⅰ级铝矾土熟料40~45%粒度<0、088毫米Ⅰ、Ⅱ级铝矾土混合熟料20~25%PC复合结合剂(下面将进行解释)5~10%
本发明的工艺过程为①配制将溶质(细分散高岭土)同35~55%(重量)磷酸溶液按重量比1∶0、8~1、2的比例混合,用搅拌机充分混合,成为磷酸盐的悬浮液,简称为PC复合结合剂;
②混合将粒度为0~10毫米的颗粒状铝矾土熟料通过混合机加料搅拌混合0、5~2分钟,再加入PC复合剂,搅拌混合2~5分钟,最后加入粒度<0、088毫米的粉末状铝矾土混合熟料,继续搅拌混合5~10分钟。
③成型按砖型及比重计算投入模内的物料量,投入后加压成型,经检尺合格后,放在干燥坯车上。
④热风处理砖坯经予干后,在600℃温度下,恒温8小时热风处理后,冷却至室温出窑自然冷却后,即为成品。
采用PC复合结合剂的基本原理采用细分散性高岭土同磷酸按一定比例混合,在混合过程中通过固一液离子交换,形成新的化合物,即磷酸盐溶液。为进一步使基质中的铝氧及硅氧形成高熔点矿物创造了条件,进而改变了制品的高温物理力学性能,同时,高岭土基质点同磷酸溶液形成悬浮胶体,对增强坯体强度、对大幅度降低磷酸用量起到很大作用。
高岭土基质胶粒具有带电性能,又因引进磷酸水溶液,可使离子相互交换的速度加快,高岭土溶液中基质胶粒带的电荷,表面可以吸附与之相反的离子并产生其他磷酸氧盐,往往形成网状结构,包裹着自由水溶液,使高岭土基质胶粒不易滑动,为了将高岭土基质胶粒包裹的自由水溶液释放出来,增大流动性,可采用外加剂增加离子交换,使高岭土胶粒水化膜增厚,胶粒间隔增大,从而削弱或折散其网状结构,放出自由水溶液,可使PC复合溶液得到稀释。
本发明由于采用了上述的PC结合剂来作为生产窑衬砖的粘合剂,因此该高铝质窑衬砖具有荷重软化点温度在1500~1700℃范围,耐热震稳定性次数达50~100次,同时还相应地提高了抗化学侵蚀性、抗耐剥落性。由于采用高岭土,相应降低了磷酸的用量,从而降低了该窑衬砖的成本。
下面将通过实施例对本发明的实施方案做进一步描述。
实施例配制将高塑性高分散性的高岭土(Al2O327~32%、烧失重13~14%)同40%(重量)磷酸溶液按重量比1∶1的比例混合,用搅拌机分子混合,使之完成固一液离子交换成为悬浮液体,简称为PC复合结合剂。
混合采用混合机加料混合。混合后的重量百分比例范围为粒度为5~10毫米Ⅰ级铝矾土熟料28%粒度为0~5毫米Ⅰ级铝矾土熟料42%粒度<0、088毫米Ⅰ、Ⅱ级铝矾土混合熟料22%PC复合结合剂8%将粒度为5~10毫米和0~5毫米的Ⅰ级铝矾土熟料通过混合机加料搅拌混合1分钟,再加入PC复合结合剂搅拌混合3分钟,最后加入粒度<0、088毫米Ⅰ、Ⅱ级铝矾土混合熟料,继续搅拌混合8分钟。
成型按砖型及比重计算投入模内的物料量,投入后使砖料四角高于中心,采用260~300T压机,先轻压一次、重压3~4次,出模轻放在检尺台上检尺,合格后放在燥坯车上。
焙烧砖坯入干燥器,干燥温度恒温100~110℃,8个小时后即可出砖;再将干燥砖坯转入隧道式热风处理窑,按烘烤曲线加热烘烤,最后即可出成品砖。
0℃~500℃均匀升温40小时500℃~60℃恒温8小时600℃~50℃均匀降温36小时
权利要求
1.一种磷酸盐结合高铝质窑衬砖的生产方法,其特征在于1.配制将细分散高岭土同35~55%(重量)磷酸溶液按重量比1∶0.8~1.0的比例混合,用搅拌机充分混合成为磷酸盐的悬浮液,简称为PC复合剂;2.混合将颗粒状铝矾土熟料通过混合机加料混合0.5~2分钟,再加入PC复合结合剂搅拌混合2~5分钟,最后加入粉末状铝矾土混合熟料,继续搅拌混合5~10分钟;3.成型按砖型及比重计算投入模内的物料量,投入后加压成型,经检尺合格后,放在干燥坯车上;4.热风处理砖坯经予干后,在600℃温度下,恒温8小时后,冷却至室温出窑自然冷却后,即为成品。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸盐结合高铝质窑衬砖的生产方法,其特征在于颗粒状铝矾土熟料是指粒度为0~5毫米和5~10毫米的Ⅰ级铝矾土;粉末状铝矾土熟料是指粒度<0.088毫米的Ⅰ、Ⅱ级混合铝矾土。
3.一种磷酸盐结合高铝质窑衬砖,它包括有高岭土、磷酸及铝矾土等,其特征在于该窑衬砖的重量百分比例范围为粒度为5~10毫米Ⅰ级铝矾土熟料25~30粒度为0~5毫米Ⅰ级铝矾土熟料40~45粒度<0.088毫米Ⅰ、Ⅱ级铝矾土混合熟料20~25PC复合结合剂5~10
全文摘要
一种用于水泥回转窑做为耐火材料的磷酸盐结合高铝质窑衬砖。该窑衬砖主要包括高岭土、铝矾土及磷酸溶液等,主要特征是将高岭土与磷酸溶液在一定的比例范围内充分混合,而生成磷酸盐溶液,然后与粒度为0~10及<0.088的铝矾土进行充分混合,最后再经成型、热风处理。本发明具有荷重软化点温度在1500~1700℃范围内,耐热震稳定性次数达到50~100次等优点。
文档编号C04B35/66GK1041149SQ8810512
公开日1990年4月11日 申请日期1988年9月13日 优先权日1988年9月13日
发明者刘大任, 张务全 申请人:沈阳市耐火材料研究所
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