水泥窑用无水泥高强耐磨材料的制作方法
【专利摘要】本发明是提供一种寿命长、耐高温、耐侵蚀，高温强度高、热震性能好等优的水泥窑用无水泥高强耐磨材料，本发明的技术方案如下：原始料包括刚玉骨料、刚玉和碳化硅微粉和硅灰超微粉，外加添加剂和防爆剂；施工时，加水进行混合搅拌、均匀涂抹在壁内后，进行养护和烘烤。
【专利说明】
水泥窑用无水泥高强耐磨材料
技术领域
[0001] 本发明涉及了一种水泥窑用无水泥高强耐磨材料，特别涉及一种主要成分包括刚 玉骨料、刚玉和碳化硅微粉和硅灰超微粉的材料。
【背景技术】
[0002] 在水泥窑窑头、窑尾、冷却机、下料管等部位，由于形状复杂，难以砌成型耐火砖， 通常使用普通水泥结合的材料进行砌筑，但这些部位的使用环境恶劣，持续剧烈的温度变 化使普通材料的热震性能得到破坏，特别是回转窑的窑口处，不断地受到二次风和窑内高 温熟料的作用，每转一圈，窑衬材料有时埋在高温物料下，有时暴露在火焰下，温度差达 200。°C以上，影响深度15-20mm，这种温度升降多次反复，导致材料的损坏、剥落、掉块等现 象。
[0003] 这种普通水泥结合的材料水泥用量一般在12-30%，水用量在9-13%，由于水泥 用量多，在中温和高温下，铝酸钙的晶相发生变化导致强度降低，铝酸钙的CaO与材料的成 分反应，生成低熔点的钙铝黄长石，导致高温强度、热震性能和抗侵蚀性下降；同时用水量 也较高，材料的气孔也多，强度也低，施工方在施工结束后，立即点火升温，因温度升高较 快，照成材料温度急剧升高，内部水分大量迅速蒸发产生大的膨胀力，从而使材料爆裂和剥 落，从而必须停窑检修，影响水泥生产厂家的生产。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的上述技术问题是提供了一种有以下特点的水泥窑用无水泥高强 耐磨材料：寿命长、耐高温、耐侵蚀，高温强度高、热震性能好等优点。
[0005] 本发明的水泥窑用无水泥高强耐磨材料为解决上述技术问题，本发明的技术方案 如下：一种水泥窑用无水泥高强耐磨材料，原始料包括刚玉骨料、刚玉和碳化硅微粉和硅灰 超微粉，外加添加剂和防爆剂；施工时，加水进行混合搅拌、均匀涂抹在壁内后，进行养护和 烘烤。
[0006] 本发明原始料的配比为：
[0007] 刚玉骨料加入量占原始料总重量的百分比为70-85%，
[0008] 刚玉微粉加入量占原始料总重量的百分比为5-15%，
[0009] 碳化硅微粉加入量占原始料总重量的百分比为5-10%，
[0010] 硅灰超微粉加入量占原始料总重量的百分比为3-8%
[0011] 另外添加剂加入量占原始料总重量的百分比为1-10%
[0012] 防爆剂加入量占原始料总重量的百分比为0. 1-3%
[0013] 水的加入量占原始料总重量的百分比为2-6%
[0014] 其中添加剂分别包括增强剂、增韧剂、快干剂、结合剂；包括甲基纤维素、羧甲基纤 维素、聚乙烯醇、糊精、亚硫酸纸浆废液、聚合氧化铝、氧氯化锆、硫酸铝、磷酸铝、三聚磷酸 钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、硅酸钠、铝粉、乳酸铝中的一种、两种或几种结合使 用。
[0015] 其中防爆剂为聚苯乙烯纤维和碳纤维；
[0016] 其中刚玉和碳化硅微粉的粒度8-5 μ m
[0017] 其中硅灰超微粉的粒度彡5 μ m
[0018] 制备时，按照以上的原料和配比进行混合和均匀搅拌，装袋包装；施工时，加水进 行混合搅拌5分钟以上后、均匀涂抹在壁内后，每隔2m留膨胀缝3-5mm，然后进行养护，养护 温度在20-40°C，时间为3-4小时，然后进行烘烤，烘烤过程中，升温速率在20-50°C /h，不能 中断或停止升温过程，一直温度在600-900°C，保持2小时。
[0019] 本发明采用无水泥结合，并采用超微粉结合以及最佳的颗粒配比，将各项性能指 标超过了无水泥结合的高强耐磨材料。该发明产品粒度配比合理，颗粒间的空隙，几乎被 超微粉全部填充，因此用水量降至2-6%，克服了普通材料用水多而引起的气孔多，强度低 等缺陷。该发明采用了硅灰超微粉，是生产金属硅或硅铁合金的副产品。在电弧炉中，石 英在高温下还原成硅，同时产生SiO气体，随烟气逸出炉外，SiO遇到空气，氧化成Si0 2，经 过除尘装置进行收集，因此硅灰超微粉成本低，活性高；另外，该产品加入硅灰超微粉后， 在施工时的烘烤和使用过程中，温度在较高时，会和刚玉中的A1 203发生反应，形成莫来石， 从而促进强度、热震性能的提高，比未加硅灰超微粉的材料强度增加2-4倍。施工时，加水 进行混合搅拌5分钟以上，是因为材料的流动性必须在搅拌一定时间才开始发挥作用；另 外，由于该发明致密度高，为产品带来了优异性能，并需要合理的养护、烘烤制度和施工中 预留膨胀缝，并需要加入适当的防爆剂；因此需要养护温度在20-40°C，时间为3-4小时，然 后进行烘烤，烘烤过程中，升温速率在20-50°C /h，不能中断或停止升温过程，一直温度在 600-900°C，保持2小时，这样能使耐火材料中的水分排除顺利，不引起任何的缺陷，从而提 高该发明产品的综合性能。
[0020] 该发明的产品与普通的材料制品相比，常温耐压强度提高2-4倍， 110°C X24h 彡 180MPa，1100°C X3h 彡 150MPa，体积密度彡 2700Kg/m3,寿命增加 3 倍之多。
【具体实施方式】
[0021] 以下所述实施例详细说明本发明，在这些实施例中，除另有说明外，所有份数和百 分比均按重量计算。
[0022] 实施例1
[0023]
[0028] 实施例1、2、3的制备工艺流程：
[0029] 制备时，按照以上的原料和配比进行混合和均匀搅拌，装袋包装；施工时，加水进 行混合搅拌5分钟以上后、均匀涂抹在壁内后，每隔2m留膨胀缝3-5mm，然后进行养护，养护 温度在20-40°C，时间为3-4小时，然后进行烘烤，烘烤过程中，升温速率在20-50°C /h，不能 中断或停止升温过程，一直温度在600-900°C，保持2小时。
【主权项】
1. 一种水泥窑用无水泥高强耐磨材料，其特征在于：原始料包括刚玉骨料、刚玉和碳 化硅微粉和硅灰超微粉，外加添加剂和防爆剂；刚玉骨料加入量占原始料总重量的百分比 为70-85 %，刚玉微粉加入量占原始料总重量的百分比为5-15 %，碳化硅微粉加入量占原 始料总重量的百分比为5-10%，硅灰超微粉加入量占原始料总重量的百分比为3-8%，另 外添加剂加入量占原始料总重量的百分比为1-10%，防爆剂加入量占原始料总重量的百分 比为0. 1-3%，水的加入量占原始料总重量的百分比为2-6%。2. 根据权利要求1所述的水泥窑用无水泥高强耐磨材料，其特征在于：刚玉和碳化硅 微粉的粒度8-5 μ m，硅灰超微粉的粒度< 5 μ m。3. 根据权利要求1所述的水泥窑用无水泥高强耐磨材料的制备方法，其特征在于：按 照以上的原料和配比进行混合和均匀搅拌，装袋包装；施工时，加水进行混合搅拌5分钟以 上后、均匀涂抹在壁内后，每隔2m留膨胀缝3-5mm，然后进行养护，养护温度在20-40°C，时 间为3-4小时，然后进行烘烤，烘烤过程中，升温速率在20-50°C/h，不能中断或停止升温过 程，一直温度在600-900°C，保持2小时。
【文档编号】C04B35/66GK105884379SQ201410527559
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月19日
【发明人】付延峰, 鲁轶
【申请人】洛阳地拓机械有限公司