碳化硅莫來石質(zhì)耐磨澆注料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了碳化硅莫來石質(zhì)耐磨澆注料，包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為：骨料50-65%，細粉10-20%，微粉5-20%，復(fù)合添加劑3-10%，結(jié)合劑3-6%，耐熱纖維鋼1-2%。采用了莫來石骨料和碳化硅骨料作為骨料，使得澆注料具有更好的耐高溫、抗沖刷、耐侵蝕、抗熱震性能，引入了選用了二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉并調(diào)整兩者的比例，大大提高了材料高溫強度，耐磨性及抗侵蝕性，廢物利用硅莫磚，節(jié)能減排，改善澆注料高溫使用性能，通過有機、無機復(fù)合的復(fù)合添加劑的添加，改善澆注料的高溫使用性能。
【專利說明】碳化硅莫來石質(zhì)耐磨澆注料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥回轉(zhuǎn)窯三次風(fēng)管直管、彎頭、窯頭罩斜坡、直墻，篦冷機矮墻等部位由于溫度較高，介質(zhì)中粉塵量大，沖刷作用強，且粉塵中堿性成份重，易對水泥窯設(shè)備耐火材料工作襯造成化學(xué)侵蝕，堿性成份在高溫下與工作襯材料中發(fā)生反應(yīng)，生成低溫液相，液相進一步對工作襯深層材料生成滲透侵蝕，影響工作襯材料使用性能，縮短工作襯使用壽命，導(dǎo)致工作襯材料損壞頻繁，回轉(zhuǎn)窯不得不經(jīng)常停窯搶修。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問題是提供碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，耐高溫、耐磨抗沖刷、耐侵蝕、抗熱震。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0005]
骨料
細粉10-20%;
微粉5-20%;
復(fù)合添加劑3-10%;
結(jié)合劑3-6%;
耐熱纖維鋼1-2%。
[0006]改進的，澆注料由骨料、細粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱纖維鋼組成。
[0007]改進的，一份骨料中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0008]
粒度為0.l-8ram的電熔莫來石骨料50-70%;
粒度為0.l-3mm的碳化硅骨料10-20%;
硅莫磚骨料10-20%;
高鋁礬土骨料8 -15%。
[0009]改進的，一份細粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:[0010]粒度≤180目的電熔莫來石細粉 30-55%;
[0011]粒度≤320目的硅莫磚細粉30-55%;
[0012]碳化硅細粉15-25%。
[0013]改進的，一份細粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0014]
粒度≤180目的電熔莫來石細粉25-50%;
粒度≤320目的硅莫磚細粉25-50%;
碳化硅細粉10-20%;
高鋁細粉5-15%。
[0015]改進的,所述娃莫磚骨料和娃莫磚細粉通過水泥回轉(zhuǎn)窯上在維修更換時拆換下的廢棄的硅莫磚破碎得到。
[0016]改進的，所述微粉為二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉的組合，或者，所述微粉為二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉和改性電熔莫來石微粉的組合。
[0017]改進的，所述活性氧化鋁微粉和二氧化硅微粉的質(zhì)量比為2.3 — 2.5。
[0018]改進的，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏 磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合。
[0019]改進的，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥中的一種或兩種的組合。
[0020]有益效果:
[0021 ] 采用上述技術(shù)方案后，該發(fā)明碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，
[0022]I)采用了高性能材料電熔莫來石骨料和碳化硅骨料作為骨料，使得澆注料具有更好的耐高溫、抗沖刷、耐侵蝕、抗熱震性能；
[0023]2)引入了二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉并調(diào)整兩者的質(zhì)量比至2.3-2.5，
[0024]A.兩者間能充分的完成二次莫來石反應(yīng)，在基質(zhì)與骨料間形成莫來石網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高材料整體強度及耐磨性；
[0025]B.同時活性氧化鋁微粉與原生莫來石表面玻璃相高能態(tài)氧化硅莫來石反應(yīng)，在骨料與基質(zhì)間形成網(wǎng)絡(luò)狀陶瓷結(jié)合，提高了澆注料強度、抗侵蝕能力及耐磨性，而殘留的氧化硅以玻璃相填充基質(zhì)氣孔，減少了回轉(zhuǎn)窯介質(zhì)滲透侵蝕路徑，提高材料抗侵蝕能力，同時高溫下催化骨料基質(zhì)間的質(zhì)點交換，進一步提高澆注料整體強度；
[0026]C.二次莫來石反應(yīng)伴隨一定體積效應(yīng)，使?jié)沧⒘辖M織結(jié)構(gòu)致密化，減少了基質(zhì)微觀缺陷，減少了回轉(zhuǎn)窯介質(zhì)和堿性成份侵蝕通道，進一步提高了澆注料抗侵蝕能力及耐磨性，經(jīng)過二次莫來石化后澆注料內(nèi)高能態(tài)物質(zhì)已充分反應(yīng)成穩(wěn)定態(tài)的莫來石，澆注料抗侵蝕能力大大增強；
[0027]3)引入水泥生產(chǎn)企業(yè)在回轉(zhuǎn)窯上在維修更換時拆換下的大量廢棄的硅莫磚，廢棄磚的成份以莫來石碳化娃為主要成份，響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，廢棄娃莫磚廢物再利用，同時節(jié)約了澆注料中莫來石骨料和碳化硅骨料的用量，節(jié)約資源，另外硅莫磚中的氧化鈦、三氧化二鐵和氧化硅在回轉(zhuǎn)窯工作溫度下產(chǎn)生液相促進澆注料燒結(jié)，改善澆注料高溫使用性倉泛;
[0028]4)通過有機、無機復(fù)合的復(fù)合添加劑的添加遏制了硅莫磚多孔吸水率高帶來的不利影響；
[0029]5)同時選擇了合理的組分配比，使得澆注料中Al2O3和SiC的質(zhì)量百分含量≤65%、使得澆注料的體積密度≤2.55g/cm3、冷態(tài)抗折強度(110°C X24h)≤9MPa、冷態(tài)抗折強度(1100°C X3h)≤lOMPa、冷態(tài)耐壓強度(110°C X24h)≤80MPa、冷態(tài)耐壓強度(IlOO0C X3h)≤ 90MPa、燒后線變化率(1100°C X3h)為-0.10 ~-0.50%、耐磨性(1100°C )(6cm3,耐高溫、耐磨抗沖刷、耐侵蝕、抗熱震。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料:
[0031]實施例一:
[0032]碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料50%、細粉20%、微粉12%、復(fù)合添加劑10%、結(jié)合劑6%、耐熱纖維鋼2%，作為優(yōu)選的，澆注料只由骨料、細粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱纖維鋼組成，其中，一份骨料中包括粒度為
0.1-8mm的電熔莫來石骨料50%、粒度為0.1-3mm的碳化硅骨料20%、硅莫磚骨料20%和高鋁礬土骨料10%，一份細粉中包括粒度< 180目的電熔莫來石細粉30%、粒度< 320目的硅莫磚細粉55%和碳化硅細粉15%，所述微粉為二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉的組合，或者所述微粉為二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉和改性電熔莫來石微粉的組合，所述活性氧化鋁微粉和二氧化硅微粉的質(zhì)量比為2.3 — 2.5，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥，或者所述結(jié)合劑為純鋁酸鈣水泥，或者所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
[0033]所述硅莫磚骨料和硅莫磚細粉通過水泥回轉(zhuǎn)窯上在維修更換時拆換下的廢棄的硅莫磚破碎得到，水泥生產(chǎn)企業(yè)在回轉(zhuǎn)窯上大量使用的硅莫磚在維修更換時拆換下大量廢棄硅莫磚，這些廢棄硅莫磚的成份以電熔莫來石碳化硅為主要成份，通過硅莫磚的添加也可使得澆注料中電熔莫來石和碳化硅含量的增加，最大程度的廢物再利用，避免資源浪費及環(huán)境污染，響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號召。
[0034]實施例二:
[0035]碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料65%、細粉10%、微粉18%、復(fù)合添加劑3%、結(jié)合劑3%、耐熱纖維鋼1%，作為優(yōu)選的，澆注料只由骨料、細粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱纖維鋼組成，其中，一份骨料中包括粒度為
0.1-8mm的電熔莫來石骨料70%、粒度為0.l_3mm的碳化硅骨料10%、硅莫磚骨料10%、高鋁礬土骨料10%，一份細粉中包括粒度< 180目的電熔莫來石細粉55%、粒度< 320目的硅莫磚細粉30%和碳化硅細粉15%，所述硅莫磚骨料和硅莫磚細粉通過水泥回轉(zhuǎn)窯上在維修更換時拆換下的廢棄的硅莫磚破碎得到，所述微粉為二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉的組合，或者，所述微粉為二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉和改性電熔莫來石微粉的組合，所述活性氧化鋁微粉和二氧化硅微粉的質(zhì)量比為2.3 — 2.5，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥中的一種或兩種的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥，或者，所述結(jié)合劑為純鋁酸鈣水泥，或者，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
[0036]實施例三:
[0037]碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料58%、細粉15%、微粉15%、復(fù)合添加劑6%、結(jié)合劑4%、耐熱纖維鋼2%，作為優(yōu)選的，澆注料只由骨料、細粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱纖維鋼組成，其中，一份骨料中包括粒度為
0.1-8mm的電熔莫來石骨料60%、粒度為0.1-3mm的碳化硅骨料15%、硅莫磚骨料15%、高鋁礬土骨料10%，一份細粉中包括粒度< 180目的電熔莫來石細粉40%、粒度< 320目的硅莫磚細粉40%和碳化硅細粉20%，所述硅莫磚骨料和硅莫磚細粉通過水泥回轉(zhuǎn)窯上在維修更換時拆換下的廢棄的硅莫磚破碎得到，所述微粉為二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉的組合，或者，所述微粉為二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉和改性電熔莫來石微粉的組合，所述活性氧化鋁微粉和二氧化硅微粉的質(zhì)量比為2.3 — 2.5，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥中的一種或兩種的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥，或者，所述結(jié)合劑為純鋁酸鈣水泥，或者，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
[0038]實施例四:
[0039]上述的細粉可由包括粒度< 180目的電熔莫來石細粉、粒度< 320目的硅莫磚細粉、碳化硅細粉和高鋁細粉的細粉替換。
[0040]一份細粉中，粒度< 180目的電熔莫來石細粉、粒度< 320目的硅莫磚細粉、碳化硅細粉和高鋁細粉的質(zhì) 量百分比分別為:25%、50%、20%、5%，或者50%、25%、10%、15%，或者40%、35%、15%、10%。
[0041]除上述優(yōu)選實施例外，本發(fā)明還有其他的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:澆注料由骨料、細粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱纖維鋼組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:一份骨料中包括以下組分且各組分占該份骨的質(zhì)量百分比為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:一份細粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為: 粒度≤180目的電熔莫來石細粉 30-55% ； 粒度≤320目的硅莫磚細粉30-55% ； 碳化硅細粉15-25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:一份細粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:所述硅莫磚骨料和硅莫磚細粉通過水泥回轉(zhuǎn)窯上在維修更換時拆換下的廢棄的硅莫磚破碎得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:所述微粉為二氧化硅微粉和活性氧化鋁微粉的組合，或者，所述微粉為二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉和改性電熔莫來石微粉的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:所述活性氧化鋁微粉和二氧化硅微粉的質(zhì)量比為2.3 — 2.5。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳化硅電熔莫來石質(zhì)耐磨澆注料，其特征在于:所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸 鈣水泥中的一種或兩種的組合。
【文檔編號】C04B35/66GK103819204SQ201310559798
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】王強, 許高 申請人:長興興鷹新型耐火建材有限公司