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陶粒砂回转窑窑衬的制备方法

发布时间:2017-09-27 人气:100 来源:www.zzdshj.com

  陶粒砂即陶质颗粒,外观呈球形或椭球形,根据原料来源可分为铝矾土陶粒砂、粉煤灰陶粒砂、黏土陶粒砂、煤矸石陶粒砂及固废陶粒砂等。陶粒砂具有质轻隔热、耐火性好和吸水率低等优点,广泛应用于建材、化工和耐火材料等工业领域。

  陶粒砂的制备主要通过陶粒砂回转窑烧成(900~1300℃)。陶粒砂烧成过程中,球形陶粒随回转窑窑体的转动而产生相对滑动,进而对陶粒砂回转窑窑衬产生磨损;同时,陶粒砂回转窑窑衬还应具有良好的隔热性能,以降低陶粒砂回转窑简体的外壳温度,避免筒体产生形变而损毁。

  目前,陶粒砂回转窑窑衬主要为“高铝质耐火材料”和“高铝一尖晶石复合耐火材料”。

  采用“高铝质耐火材料”作为陶粒砂回转窑窑衬,其耐火度高和高温强度大,尤其耐磨损性好,但由于高铝质耐火材料的热膨胀系数较大,导致其热震稳定性较差,易产生结构剥落。

  采用“高铝尖晶石复合耐火材料”作为陶粒砂回转窑窑衬,其高温性能优良,尤其是尖晶石的引入或原位生成可缓和耐火材料内部的热应力,提高材料的热震稳定性;但由于尖晶石的引入或原位生成,引起材料内部热膨胀系数失衡,导致材料内部微裂纹增多,降低了陶粒砂回转窑窑衬的强度。

  本发明旨在克服现有技术缺陷,目的在于提供一种成本低廉和工艺简单的陶粒砂回转窑窑衬的制备方法,用该方法制备的陶粒砂回转窑窑衬的致密度高、冷态耐压强度大和热震稳定性好。

  一、技术方案

  为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:以60~65wt%棕刚玉颗粒为骨料,以30~35wt%的钛铁渣细粉、1~3wt%的三氧化二镧微粉和1~4wt%的p-Al203微粉为基质料,所述骨料与所述基质料之和称为原料。

  按所述原料的成分及其含量进行配料,先将所述基质料混匀,再将混匀后的基质料加入所述骨料中,混合均匀。然后外加所述原料10~12wt%的二氧化钛溶胶,搅拌均匀,振动成型,室温条件下养护6~12小时,最后在90~110℃条件下保温12~24h,制得陶粒砂回转窑窑衬。

  所述棕刚玉颗粒的粒度为0.1~6mm;棕刚玉颗粒的Al203含量≥95wt%。

  所述钛铁渣为冶炼钛铁合金所产生的炉渣,钛铁渣细粉的粒度为0.064~0. 088mm;钛铁渣细粉的主要化学成分是:Al203含量为70~80wt%,T102含量为9--13wt%o,Ca0含量为8~14wt%,Fe203含量≤lwt%。

  所述三氧化二镧微粉的La203含量≥98wt%:三氧化二镧微粉的粒度为30~50um。

  所述p-Al203微粉的Al203含量≥98wt%; p-Al203微粉的粒度为30~50um。

  所述二氧化钛溶胶的Ti02含量为20~30wt%。

  二、优点:

  1、本发明采用钛铁渣为主要原料之一,显著降低了陶粒砂回转窑窑衬的开发成本。

  2、本发明无需特殊的制备设备和处理技术,节省劳动力资源,工艺流程简单。

  3、本发明通过材料组分间的“固溶一化合”反应所引发的体积效应,缓解陶粒砂回转窑窑衬内部的热应力,进而使强度增大,热震稳定性提高。

  本发明制备的陶粒砂回转窑窑衬经测定:1550℃×3h烧后体积密度为3.35~3. 40g.cm-3;1550℃×3h烧后冷态耐压强度为85~90MPa:1300℃水冷一次热震稳定性实验残余强度保持率为91~96%。

  因此,本发明具有成本低廉和工艺简单的特点;所制备的陶粒砂回转窑窑衬的致密度高、冷态耐压强度大和热震稳定性好。


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