一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料及其制备方法与流程

文档序号:15221186发布日期:2018-08-21 17:29阅读:198来源:国知局

本发明涉及耐火材料领域,具体是一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料及其制备方法。



背景技术:

煅烧炉是一种对炭素原材料(如石油焦、无烟煤等)在高温下进行热处理,以改善原材料性能的热工设备。国内外用于炭素原材料煅烧的炉型主要有回转窑、罐式煅烧炉、回转床煅烧炉、电煅烧炉和焦炉等。其中,罐式煅烧炉作为一种间接加热的类型,通过作为火道壁的耐火砖将火道中烟气的热量是传给被煅烧料,煅烧质量好,炭质烧损小,比较容易实现利用炭素原材料本身挥发分进行煅烧,得到了广泛的应用。

随着我国水泥、钢铁和热电等行业的迅猛发展,石油焦的需求量急剧增加,但由于罐式锻烧炉优质石油焦原料日益减少,生产厂家为了降低生产成本,导致高硫石油焦的使用比例越来越多。但是,目前罐式煅烧炉工作层使用的是硅砖,由于高硫石油焦的使用比例越来越多,在煅烧时,高硫石油焦中的s和硅砖中的sio2在高温下会发生反应生成sis,导致硅砖的侵蚀严重,进而导致硅砖的使用寿命大幅下降,技术性能已经无法满足使用高硫含量石油焦原料的锻烧炉,进而导致煅烧炉的使用寿命及安全受到严重影响。研发一种新型的具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料用于对硅砖进行保护,成为现在亟需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料35-80份、云石3-18份、鳞片石墨5-25份、坡缕石粉1-6份、水泥1-6份、外加剂1-4份。

作为本发明进一步的方案:包括以下按照重量份的原料:粘土熟料50-75份、云石6-12份、鳞片石墨12-20份、坡缕石粉2-5份、水泥2-5份、外加剂1.5-2.5份。

作为本发明再进一步的方案:包括以下按照重量份的原料:粘土熟料65份、云石10份、鳞片石墨15份、坡缕石粉4份、水泥4份、外加剂2份。

作为本发明再进一步的方案:所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为0.5-4mm。

作为本发明再进一步的方案:所述云石的粒度为100-400目,所述鳞片石墨的粒度为80-400目,所述坡缕石粉的粒度为100-400目。

作为本发明再进一步的方案:所述水泥为粒度为80-150μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为40-80%。

作为本发明再进一步的方案:所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物。

作为本发明再进一步的方案:所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6-4.7,硬度为7.5。

所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌20-40min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌40-70min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌30-50min,即得。

所述的具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料在制备耐火材料中的用途。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明制备的具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料具有优异的抗侵蚀性能,同时具有良好耐压强度,通过鳞片石墨和坡缕石粉有效阻止高硫石油焦中的硫和罐式煅烧炉工作层硅砖中的二氧化硅在高温下反应生成硫化硅这一化学反应的进行,进而起到保护硅砖的作用,延长了硅砖的使用寿命,生产工艺简单,具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料35份、云石3份、鳞片石墨5份、坡缕石粉1份、水泥1份、外加剂1份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

实施例2

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料80份、云石18份、鳞片石墨25份、坡缕石粉6份、水泥6份、外加剂4份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

实施例3

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料57.5份、云石9份、鳞片石墨12.5份、坡缕石粉3份、水泥3份、外加剂2.5份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

实施例4

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料50份、云石6份、鳞片石墨12份、坡缕石粉2份、水泥2份、外加剂1.5份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

实施例5

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料75份、云石12份、鳞片石墨20份、坡缕石粉5份、水泥5份、外加剂2.5份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

实施例6

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料62.5份、云石9份、鳞片石墨16份、坡缕石粉3份、水泥3.5份、外加剂2份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

实施例7

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料65份、云石10份、鳞片石墨15份、坡缕石粉4份、水泥4份、外加剂2份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石、鳞片石墨和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

对比例1

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料65份、云石10份、坡缕石粉4份、水泥4份、外加剂2份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述坡缕石粉的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石和坡缕石粉混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

对比例2

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料65份、云石10份、鳞片石墨15份、水泥4份、外加剂2份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述鳞片石墨的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石和鳞片石墨混合后机械搅拌30min,得到混合料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的混合料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

对比例3

一种具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料,包括以下按照重量份的原料:粘土熟料65份、云石10份、水泥4份、外加剂2份。其中,所述粘土熟料为硅质熟料,且粒度为1mm;所述云石的粒度为200目;所述水泥为粒度为100μm的铝酸钙水泥,且al2o3含量为70%;所述外加剂为氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆按重量百分比为4:2:1的比例混合的均匀混合物;所述氢氧化钙粉、膨润土和氧化锆的粒度均为200目,所述氧化锆的比重为4.6,硬度为7.5。

本实施例中,所述具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的制备方法,步骤如下:

1)按重量份称取云石机械搅拌30min,得到搅拌料a;

2)按重量份称取粘土熟料加入到搅拌机内,然后加入步骤1)中得到的搅拌料a,搅拌50min,得到混合料b;

3)将步骤2)中得到的混合料b中依次加入水泥和外加剂,继续搅拌40min,即得。

对实施例7及对比例1-3制备的具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料的理化性能进行检测,检测方法为将实施例7及对比例1-3的具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料涂覆在gz-95普通硅砖表面,涂覆厚度为30mm,然后在1300℃下保温时间18h,按gb/t2608-2001标准进行理化性能检测,理化性能检测结果如表1所示。

表1理化性能检测结果表

本发明主要是通过鳞片石墨和坡缕石粉有效阻止或减缓高硫石油焦中的硫和罐式煅烧炉工作层硅砖中的二氧化硅在高温下反应生成硫化硅这一化学反应的进行,进而起到保护硅砖的作用。从实施例7与对比例1的数据对比中可以看出,通过添加鳞片石墨,能够有效提高抗侵蚀性,同时提高耐压强度;从实施例7与对比例1-3的数据对比中可以看出,通过鳞片石墨和坡缕石粉相同配合,能够进一步有效提高抗侵蚀性,同时提高了耐压强度。

本发明制备的具有抗侵蚀作用的煅烧炉用耐火材料具有优异的抗侵蚀性能,同时具有良好耐压强度,能够起到保护罐式煅烧炉工作层硅砖的作用,延长了硅砖的使用寿命,生产工艺简单,具有广阔的市场前景。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1