本发明属于不定形耐火材料的技术领域，具体涉及废弃高压电瓷制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料及其方法。
背景技术：
高压电瓷材料普遍被应用于高压输变电线路中，长时间经受高压和外界环境的影响，具有高耐受性和高机械强度的特点。由于高压电瓷材料在成型、干燥及烧成过程中产生裂纹或瓷料中铁钛含量超标将导致瓷坯介电性能不达标，进而被淘汰为高压电瓷废料；或在使用环境中，长期经受高压电流和恶劣的环境影响，产生裂纹造成电击穿现象，也会被淘汰为高压电瓷废料。目前我国陶瓷工业固体废弃物的后处理现状很不理想，对于高压电瓷废料的处理多数采用填埋法，不仅占用了大量土地，也污染了周围的土壤、水体、大气等，对生态环境造成严重的危害。将高压电瓷废料资源化，运用绿色设计技术对高压电瓷废料的生命周期进行重新的设计与安排，要求其符合环境保护要求，对生态环境无害，资源与能源得到最有效地消耗配置。
随着科技进步和城市规模扩大，生活垃圾排放量逐年递增，传统的填埋、堆肥和再生利用处理方式，尽管可以实现无害化、资源化和减量化的目标，但是从处理垃圾的量能上看仍然远远不能满足社会发展的需求，垃圾焚烧处理方式以其数百吨甚至数千吨的日处理能力以及用来发电、供热的综合利用优势在西方发达国家已经广泛应用，在众多的发展中国家和不发达国家因其显著的经济效益和深远的社会效益同样具有广阔的推广前景。
垃圾焚烧方式有多种，在国外一些垃圾处理系统比较完善的城市中，70%的垃圾处理系统采用的是处理能力比较大的炉蓖式垃圾焚烧炉。垃圾焚烧炉的炉衬工作层使用高强度、抗燃烧废气的化学侵蚀性好的低水泥浇注料，sic耐火材料由于其良好的性能而常用于生活垃圾焚烧炉中，但sic制品导热率较高，使热量通过砖壁而损失；而且，冷却碳化硅内衬需要大量的二次空气，这会导致废气散失的增加。基于废弃高压电瓷的垃圾焚烧炉用耐火浇注料为al2o3-sio2-zro2质自流低水泥浇注料，其应用一方面使废弃高压电瓷在生活垃圾焚烧炉耐火浇注料中充分利用，实现“以废治废”，另一方面大大简化焚烧炉内形状复杂部位的施工过程，而且还能保护反应器的锚固件免于受到侵蚀，延长其使用寿命。
“一种垃圾焚烧炉用的耐火材料”(cn200610013426.6)专利技术，公开了以35~50wt%耐火骨料、20~35wt%氧化铝粉料和2~12wt%硅酸铝超细粉为原料，外加0.1~1.0wt%复合有机结合剂粉磨后制成的垃圾焚烧炉用耐火浇注料。该方法的缺陷主要体现在：(1)该方法的原料成本较高；(2)复合减水剂工艺复杂，施工性不强；(3)配料时间长。
“垃圾焚烧炉用耐火耐酸耐碱浇注料”(cn201310434527.0)专利技术，公开了以60~70wt%的低铁烧结莫来石做骨料、5~10wt%的碳化硼和5~8wt%的三氧化二铬做粉料，外加减水剂、缓凝剂和防爆剂，加水混合搅拌制得浇注料。该方法的缺陷主要体现在：(1)该方法的原料成本较高；(2)高温情况下cr2o3易转变成有害的六价铬，应避免使用含铬材料；(3)制备工序复杂，生产周期长。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、节约资源和环境友好的利用废弃高压电瓷制备垃圾焚烧炉用耐火浇注料的方法；用该法所制备的耐火浇注料具有高耐磨、高强度、抗腐蚀、抗热震性好、导热系数较低等特点。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
废弃高压电瓷制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料，包含下列原材料，各原材料按照以下重量份数组合：
先以60.0~75.0wt%的高压电瓷骨料、10.0~16.0wt%的高压电瓷细粉、5.0~8.0wt%的烧结刚玉细粉、2.0~5.0wt%的锆英石细粉与3.0~6.0wt%的结合剂为原料，原料合计100wt%；再外加所述原料4.0~7.0wt%的水，混合，搅拌2~3min，浇注成型；然后在100~120℃条件下干燥8~16h，在1300~1450℃条件下保温2~5h，即得垃圾焚烧炉用耐火浇注料。
所述高压电瓷骨料和高压电瓷细粉均由废弃高压电瓷破碎得到，高压电瓷骨料颗粒的粒径为：7~5mm、5~4mm、4~3mm、3~2mm、2~1mm和1~0.5mm，6种骨料的相对质量分数的比值为3:2:1:2:1:1；高压电瓷细粉的粒径均小于0.074mm；废弃高压电瓷的主要化学成分是：al2o3含量≥55.0wt%，sio2含量≥38.0wt%，k2o含量≥3.0wt%，na2o含量≥0.3wt%。
所述烧结刚玉细粉的粒径均小于0.088mm，烧结刚玉细粉的主要化学成分是：al2o3含量≥98.0wt%，na2o含量≤0.8wt%。
所述锆英石的粒径均小于0.074mm，锆英石的主要化学成分是：zro2含量≥63.0wt%，sio2含量≥31.0wt%。
所述结合剂为铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、硅溶胶和铝溶胶中的一种或多种。
由于采用上述技术方案，本发明所用原料为目前大量堆积且没有得到充分利用的废弃高压电瓷，变废为宝，不仅减缓了环境压力还节约了处理大量高压电瓷废料的费用；废弃物中的杂质成分降低锆英石的分解温度，扩散至液相中的锆离子提高高温下液相的黏度，增强了炉衬材料的抗侵蚀性能；锆英石的红外遮蔽效应降低了炉衬材料的高温热传导，提高了垃圾焚烧炉的热效率，降低了能源消耗。所制得的垃圾焚烧炉用耐火浇注料体积密度为2.35~2.50g/cm3，显气孔率为9.0~12.0%，重烧线变化率±0.5%，常温耐压强度≥95mpa；常温抗折强度为≥20mpa。
本发明具有工艺简单、节约资源和环境友好的特点，所制得的垃圾焚烧炉用耐火浇注料耐压强度高、热震稳定性好、使用温度高、抗化学腐蚀性好、使用寿命长。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及到的有关技术参数统一描述如下：
所述高压电瓷骨料和高压电瓷细粉均由废弃高压电瓷破碎得到，高压电瓷骨料颗粒的粒径为：7~5mm、5~4mm、4~3mm、3~2mm、2~1mm和1~0.5mm，6组骨料的相对质量分数的比值为3:2:1:2:1:1；高压电瓷细粉的粒径均小于0.074mm；废弃高压电瓷的主要化学成分是：al2o3含量≥55.0wt%，sio2含量≥38.0wt%，k2o含量≥3.0wt%，na2o含量≥0.3wt%。所述烧结刚玉细粉的粒径均小于0.088mm，烧结刚玉细粉的主要化学成分是：al2o3含量≥98.0wt%，na2o含量≤0.8wt%。
所述锆英石的粒径均小于0.074mm，锆英石的主要化学成分是：zro2含量≥63.0wt%，sio2含量≥31.0wt%。
所述结合剂为铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、硅溶胶和铝溶胶中的一种或两种。
实施例中不再赘述。
实施例1
废弃高压电瓷制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料，包含下列原材料，各原材料按照以下质量分数组合：
先以60.0wt%的高压电瓷骨料、14.0wt%的高压电瓷细粉、7.0wt%的烧结刚玉细粉、4.0wt%的锆英石细粉与5.0wt%的铝溶胶和铝酸盐水泥为原料，再外加所述原料4.0wt%的水，混合，搅拌2~3min，浇注成型；然后在100~120℃条件下干燥8~16h，在1300~1350℃条件下保温2~3h，即得垃圾焚烧炉用耐火浇注料。
按本实施例所制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料经检测：体积密度为2.35~2.40g/cm3；显气孔率为11.0~12.0%；常温耐压强度≥95mpa；常温抗折强度为≥20mpa。
实施例2
一种废弃高压电瓷制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料，包含下列原材料，各原材料按照以下质量分数组合：
先以65.0wt%的高压电瓷骨料、12.0wt%的高压电瓷细粉、6.0wt%的烧结刚玉细粉、3.0wt%的锆英石细粉与4.0wt%的硅酸盐水泥和硅溶胶为原料，再外加所述原料5.0wt%的水，混合，搅拌2~3min，浇注成型；然后在100~120℃条件下干燥8~16h，在1350~1400℃条件下保温3~4h，即得垃圾焚烧炉用耐火浇注料。
按本实施例所制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料经检测：体积密度为2.40~2.45g/cm3；显气孔率为10.0~11.0%；常温耐压强度≥95mpa；常温抗折强度为≥20mpa。
实施例3
一种废弃高压电瓷制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料，包含下列原材料，各原材料按照以下质量分数组合：
先以75.0wt%的高压电瓷骨料、10.0wt%的高压电瓷细粉、5.0wt%的烧结刚玉细粉、2.0wt%的锆英石细粉与3.0wt%的结合剂为原料，再外加所述原料6.0wt%的水，混合，搅拌2~3min，浇注成型；然后在100~120℃条件下干燥8~16h，在1400~1450℃条件下保温4~5h，即得垃圾焚烧炉用耐火浇注料。
按本实施例所制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料经检测：体积密度为2.45~2.50g/cm3；显气孔率为9.0~10.0%；常温耐压强度≥95mpa；常温抗折强度为≥20mpa。
本具体实施方式所用原料为目前大量堆积且没有得到充分利用的废弃高压电瓷，变废为宝，不仅减缓了环境压力还节约了处理大量废弃高压电瓷的费用；生产工艺简单，浇注成型，干燥后烧成即可得到垃圾焚烧炉用耐火浇注料；所制得的垃圾焚烧炉用耐火浇注料体积密度为2.35~2.50g/cm3，显气孔率为9.0~12.0%，重烧线变化率±0.5%，常温耐压强度≥95mpa；常温抗折强度为≥20mpa。
本发明具有工艺简单、节约资源和环境友好的特点，所制得的废弃高压电瓷制备的垃圾焚烧炉用耐火浇注料耐压强度高、热震稳定性好、使用温度高、抗化学腐蚀性好、使用寿命长。