专利名称：回转窑用中密度刚玉砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种回转窑用中密度刚玉砖及其制备方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术：
随着烧结新技术的不断出现，烧结主机设备向大型化方向发展，增加产量、提高质量、节能降耗、降低成本成为生产管理中增加效益的关键。现有的耐火砖和隔热砖大都为单一结构，使用时需将各种性能的砖配合使用，若在相对固定不动的设备上，如隧道窑、倒焰窑，配合使用都能满足要求；但在一些相对运动的设备上，如回转窑，配合使用就很难满足要求。一些厂家和研究单位对此进行了研究和攻关，并推出了一些重质和轻质相结合的复合砖，但由于轻质工作层结构强度过低，无法满足使用要求而没有大范围推广，还是以重质砖为主。以目前已有的回转窑为例，前过渡带使用镁铁铝砖、烧成带使用镁铬砖，由于镁铁铝砖和烧成带使用的镁铬砖的导热系数大(彡2.7ff/m.K)，使得窑筒体外壁温度较高(大约在380°C左右，高温时能达420°C )。筒体外壁温度较高，一方面使窑筒体散热增加，从而加大熟料热耗，引起熟料单位成本增加；另一方面极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患。筒体过热增加了机械设备的损坏几率、加速了筒体变形，而筒体变形又加速了内衬的机械破坏，其结果是掉砖、停窑，影响回转窑的运转率。因此若能在该部位使用耐火、隔热双重功能的复合砖不仅使过渡带部位的筒体温度降低，减少散热损失，而且也有利于设备维护，提高设备运转率。使用重质轻质层状复合砖虽然能够明显降低散热损失，但重质层和轻质层之间的结合强度和性能匹配性对制备工艺要求非常高，本发明通过在高密度刚玉转中引入氧化铝空心球来降低产品密度，则能够避免此问题产生，降低生产技术工艺要求，并且能够达到同样的节能效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种回转窑用中密度刚玉砖，具有导热系数低，抗热震性能优异，重量轻等优点。本发明 还公开了该回转窑用中密度刚玉砖的制备方法。本发明所采用的技术方案是:回转窑用中密度刚玉砖，其组分包括O 5mm的白刚玉、不大于180目的白刚玉粉、不大于180目的氧化铝粉、氧化铝空心球以及结合剂。所述的回转窑用中密度刚玉砖的密度为2.0 2.5g/cm3。所述氧化招空心球的粒度规格为O lmm、0 3mm、0 5mm中的至少一种。所述结合剂为工业木质磺酸盐溶液、甲基纤维素溶液、黄糊精熔液中的一种。所述回转窑用中密度刚玉砖的组分中，按重量份计，包括有:0 5mm的白刚玉40 60份、不大于180目的白刚玉粉20 25份、不大于180目的氧化铝粉5 10份、氧化铝空心球10 30份，外加结合剂4 8份。本发明的回转窑用中密度刚玉砖具有的优点是:导热系数低、抗热震性能好、重量轻。本发明的回转窑用中密度刚玉砖在常用的高密度刚玉砖组分中增加氧化铝空心球降低了产品密度。同时，由于氧化铝空心球的导热系数较低，则使该回转窑用中密度刚玉砖具有较低的导热系数。而氧化铝空心球能够和其他组分较好的结合，从而该回转窑用中密度刚玉砖的抗热震性能较好。经测试，该回转窑用中密度刚玉砖的密度为2.0 2.5g/cm3，强度不低于70MPa，能够满足实际使用的需要。即:该回转窑用中密度刚玉砖使用过程中能够降低散热损失，减少能源和设备动力消耗，起到改善工作环境和节能减排的作用。本发明的回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，依次包括以下步骤:A、配料:将颗粒料和氧化铝空心球与结合剂按比例混合均匀后，再按比例加入粉料搅拌形成均匀料；B、成型:将步骤A形成的均匀料加入模具中，机压成型；C、干燥及烧成:将步骤B形成的坯体经80 150°C烘干后，装窑于1550 1720°C保温6 12h形成成品。所述步骤B中机压成型时氧化铝空心球的破损率不大于15%。该方法较好的保证了该回转窑用中密度刚玉砖的质量参数，且生产工艺参数、方法、设备均无特别要求，易于实现。
具体实施例方式以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。以下实施例中:所述结合剂 为工业木质磺酸盐溶液、甲基纤维素溶液、黄糊精熔液中的一种。通过添加氧化铝空心球及机压成型使该回转窑用中密度高铝砖的密度为:
2.0 2.5g/cm3。实施例1本实施例中采用的原料及重量份为O 5mm的白刚玉60份、不大于180目的白刚玉粉25份、氧化招粉5份、O 3mm氧化铝空心球10份、外加结合剂工业木质磺酸盐溶液4份。回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，依次包括以下步骤:A、配料:将颗粒料和氧化铝空心球与结合剂按比例混合均匀后，再按比例加入粉料搅拌形成均匀料；B、成型:将步骤A形成的均匀料加入模具中，在震动压机上震动成型为还体,震动压力为30吨，产品密度为2.5g/cm3，空心球破碎率13% ；C、干燥及烧成:将步骤B形成的坯体经80°C烘干后，装窑于1550°C保温12h形成成品回转窑用中密度刚玉砖。本实施例中，氧化招空心球的粒度亦可为O Imm或O 5mm。实施例2本实施例中采用的原料及重量份为O 5mm的白刚玉40份、不大于180目的白刚玉粉20份、氧化铝粉10份、O Imm氧化铝空心球30份、外加结合剂甲基纤维素溶液8份。回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，依次包括以下步骤:A、配料:将颗粒料和氧化铝空心球与结合剂按比例混合均匀后，再按比例加入粉料搅拌形成均匀料；
B、成型:将步骤A形成的均匀料加入模具中，采用300吨压机冲压成型，控制行程，保持产品尺寸固定，产品达到密度为2.0g/cm3，氧化铝空心球破碎率为10% ；C、干燥及烧成:将步骤B形成的坯体经150°C烘干后，装窑于1720°C保温6h形成成品回转窑用中密度刚玉砖。本实施例中，氧化招空心球的粒度亦可为O 3mm或O 5mm。实施例3本实施例中采用的原料及重量份为O 5mm的白刚玉55份、不大于180目的白刚玉粉22份、氧化招粉8份、O 5mm氧化铝空心球15份、外加结合剂甲基纤维素溶液6份。回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，依次包括以下步骤:A、配料:将颗粒料和氧化铝空心球与结合剂按比例混合均匀后，再按比例加入粉料搅拌形成均匀料；B、成型:将步骤A形成的均匀料加入尺寸固定的模具中，在震动压机上震动成型为坯体，震动压力为30吨，产品密度为2.2g/cm3，氧化铝空心球破碎率为8% ；C、干燥及烧成:将步骤B形成的坯体经100°C烘干后，装窑于1600°C保温8h形成成品回转窑用中密度刚玉砖。本实施例中，氧化招空心球的粒度亦可为O 3mm或O 5mm。实施例4本实施例中采用的原料及重量份为O 5mm的白刚玉45份、不大于180目的白刚玉粉25份、氧化招粉10份、O 5mm氧化铝空心球10份、O 3mm氧化铝空心球10份、外加结合剂黄糊精溶液5份。回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，依次包括以下步骤:A、配料:将颗粒料和氧化铝空心球与结合剂按比例混合均匀后，再按比例加入粉料搅拌形成均匀料；B、成型:将步骤A形成的均匀料加入模具中，采用150吨压机油压成型，控制行程，保持产品尺寸固定，产品密度为2.3g/cm3，氧化铝空心球破碎率为15% ；C、干燥及烧成:将步骤B形成的坯体经110°C烘干后，装窑于1650°C保温IOh形成成品回转窑用中密度刚玉砖。本实施例中，氧化招空心球的粒度亦可为O Imm或O 5mm。经常规实验，本 发明中所制备的中密度刚玉砖与常用的高密度刚玉砖的性能对比如下表所示:
权利要求
1.转窑用中密度刚玉砖，其组分包括O 5mm的白刚玉、不大于180目的白刚玉粉、不大于180目的氧化铝粉、氧化铝空心球以及结合剂。
2.根据权利要求1所述的回转窑用中密度刚玉砖，其特征在于:所述的回转窑用中密度刚玉砖的密度为2.0 2.5g/cm3。
3.根据权利要求2所述的回转窑用中密度刚玉砖，其特征在于:所述氧化铝空心球的粒度规格为O lmm、0 3mm、0 5_中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的回转窑用中密度刚玉砖，其特征在于:所述结合剂为工业木质磺酸盐溶液、甲基纤维素溶液、黄糊精熔液中的一种。
5.根据权利要求4所述的回转窑用中密度刚玉砖，其特征在于:所述回转窑用中密度刚玉砖的组分中，按重量份计，包括有:0 5mm的白刚玉40 60份、不大于180目的白刚玉粉20 25份、不大于180目的氧化铝粉5 10份、氧化铝空心球10 30份，外加结合剂4 8份。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，依次包括以下步骤: A、配料:将颗粒料和氧化铝空心球与结合剂按比例混合均匀后，再按比例加入粉料搅拌形成均勻料； B、成型:将步骤A形成的均匀料加入模具中，机压成型； C、干燥及烧成:将步骤B形成的坯体经80 150°C烘干后，装窑于1550 1720°C保温6 12h形成成品。
7.根据权利 要求6所述的回转窑用中密度刚玉砖的制备方法，其特征在于:所述步骤B中机压成型时氧化铝空心球的破损率不大于15%。
全文摘要
本发明公开了一种回转窑用中密度刚玉砖及其制备方法，通过在高密度刚玉砖中引入氧化铝空心球降低产品密度，所采用的原料及重量份为0～5mm的白刚玉40～60份、不大于180目的白刚玉粉20～25份、氧化铝粉5～10份、氧化铝空心球10～30份、外加结合剂4～8份。制备过程经过拌料、成型、干燥及烧成等工艺。本发明所制备的中密度刚玉砖与高密度刚玉砖相比，具有导热系数低，重量轻等优点，使用过程中能够降低散热损失，减少能源和设备动力消耗，起到改善工作环境和节能减排的作用。
文档编号C04B35/66GK103086727SQ20131003103
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者王立旺, 王家邦 申请人:浙江大学苏州工业技术研究院