本发明属于耐火材料的制备工艺领域,涉及一种抗结圈球团矿回转窑内衬耐火材料的制备方法。
背景技术：
国内炼铁多采用球团矿作为原料,球团矿需将铁矿粉成球通过回转窑焙烧后使用,由于铁矿粉和回转窑燃料杂质含量较高,如sio2、cao、na2o、fe2o3等，常常会与球团内衬耐火材料在高温下产生低熔相，从而附着在回转窑内衬耐火材料表面形成结圈，随着结圈越结越厚影响生产就需要停窑进行清圈，由于结圈形成过程中包含大量铁矿粉，结圈重量大，强度高，不易清理，费时费力，同时还有安全隐患，因此，亟需一种抗结圈球团回转窑内衬耐火材料来解决以上问题。
与此同时，随着国家对环保越来越重视，工业固废的处理也需越谨慎，钛铁合金生产过程中的工业副产品由于其熔点高、硬度大，可作为耐火材料使用。另外，钛铁合金工业副产品的主要成分为铝酸钙和钛酸铝，不含sio2，没有低熔相，且不与煅烧物料发生反应产生低熔相而形成结圈，正好作为球团回转窑的内衬耐火材料的原料。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种不结圈球团回转窑内衬的制备方法，利用钛铁合金工业副产品制备得到的回转窑内衬，具备耐磨性好且不结圈的特性，解决了清圈烦恼，提高了生产效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种不结圈球团回转窑内衬的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）称量置备原材料；
（2）将置备好的原材料混炼均匀，加入占原材料总重3-6wt%的水，在常温5-30摄氏度的环境中搅拌均匀；
（3）将加水搅拌好的混合物料在模型中浇筑成型，得到坯料；
（4）低温烘烤坯料直至定型，即可；
其中，步骤（1）中所述的原材料按照质量份数包含如下组分：
粒径为8-5mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
粒径为5-3mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
粒径为3-1mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
粒径为1-0mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
细度为200目的钛铁合金工业副产品细粉5-10wt%；
细度为325目的钛铁合金工业副产品细粉5-10wt%；
复合微粉2-6wt%；
结合剂2-6wt%。
优选的，所述的钛铁合金工业副产品颗粒和细粉化学成分按照质量份数包含如下组分：
al2o376wt%；
tio212wt%；
cao11wt%；
fe2o30.5wt%；
na2o0.3wt%；
其他0.2wt%。
优选的，所述复合微粉按照质量份数包含如下组分：
α-al2o3微粉40-50wt%,
刚玉微粉35-45wt%，
高效聚羧酸减水剂或三聚磷酸钠或六偏磷酸钠5-15wt%。
优选的，所述的结合剂为纯铝酸钙水泥。
优选的，步骤（4）所述的低温烘烤为550摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过本发明所述工艺制得的球团回转窑整体浇注料，可与砖料混砌作为球团回转窑内衬，耐磨性好，不结圈，解决了清圈烦恼，提高了生产效率。同时，本工艺还能够综合利用钛铁合金生产过程中的工业副产品，解决了工业固废的处理难问题。
2.本发明所述工艺中采用的原材料配比合理，采用多种粒径和细度的钛铁合金工业副产品混合配料，目的是合理的颗粒级配，形成最紧密堆积，降低气孔率，形成致密结构。
工艺中涉及的复合微粉的作用在于填充颗粒空隙，提高浇注料流动性，并在高温下形成陶瓷结合产生高温强度，同时形成陶瓷结构阻挡液相渗透；在复合微粉中，α-al2o3微粉的作用在于填充颗粒空隙，高活性在高温下易于烧结；刚玉微粉的作用在于填充空隙，高温下产生陶瓷烧结；添加高效聚羧酸减水剂或三聚磷酸钠或六偏磷酸钠的作用在于分散微粉，降低加水量，减少气孔，提高材料的致密性；复合微粉各组分有机结合，能够起到提高流动性，降低加水量，提高材料致密性并在高温下形成陶瓷结合的协同作用。
工艺中涉及的结合剂采用纯铝酸钙水泥，其杂质含量低，主要物相与钛铁合金工业副产品相近。
3.低温烘烤较传统的烧结工艺更加节能环保且制作工艺简化。同时通过预制复合保温材料在生产过程中进一步降低能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明所述的一种不结圈球团回转窑内衬的制备方法，包括如下步骤：
（1）称量置备原材料；
（2）将置备好的原材料混炼均匀，加入占原材料总重3-6wt%的水，在常温5-30摄氏度的环境中搅拌均匀；
（3）将加水搅拌好的混合物料在模型中浇筑成型，得到坯料；
（4）低温烘烤坯料直至定型，即可；
其中，步骤（1）中所述的原材料按照质量份数包含如下组分：
粒径为8-5mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
粒径为5-3mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
粒径为3-1mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
粒径为1-0mm的钛铁合金工业副产品颗粒10-20wt%；
细度为200目的钛铁合金工业副产品细粉5-10wt%；
细度为325目的钛铁合金工业副产品细粉5-10wt%；
复合微粉2-6wt%；
结合剂2-6wt%。
所述的钛铁合金工业副产品颗粒和细粉化学成分按照质量份数包含如下组分：
al2o376wt%；
tio212wt%；
cao11wt%；
fe2o30.5wt%；
na2o0.3wt%；
其他0.2wt%。
所述复合微粉按照质量份数包含如下组分：
α-al2o3微粉40-50wt%,
刚玉微粉35-45wt%，
高效聚羧酸减水剂或三聚磷酸钠或六偏磷酸钠5-15wt%。
所述的结合剂为纯铝酸钙水泥。
步骤（4）所述的低温烘烤为550摄氏度。
通过本发明制得的回转窑内衬与传统回转窑内衬的性能检测指数对比，见下表：
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以组合、变更或改型均为本发明的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。