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陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯的制備方法
2017-09-27 訪問量：1413
陶粒砂即陶質(zhì)顆粒，外觀呈球形或橢球形，根據(jù)原料來源可分為鋁礬土陶粒砂、粉煤灰陶粒砂、黏土陶粒砂、煤矸石陶粒砂及固廢陶粒砂等。陶粒砂具有質(zhì)輕隔熱、耐火性好和吸水率低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于建材、化工和耐火材料等工業(yè)領(lǐng)域。
陶粒砂的制備主要通過陶粒砂回轉(zhuǎn)窯燒成(900～1300℃)。陶粒砂燒成過程中，球形陶粒隨回轉(zhuǎn)窯窯體的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生相對滑動，進而對陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯產(chǎn)生磨損；同時，陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯還應(yīng)具有良好的隔熱性能，以降低陶粒砂回轉(zhuǎn)窯簡體的外殼溫度，避免筒體產(chǎn)生形變而損毀。
目前，陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯主要為“高鋁質(zhì)耐火材料”和“高鋁一尖晶石復(fù)合耐火材料”。
采用“高鋁質(zhì)耐火材料”作為陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯，其耐火度高和高溫強度大，尤其耐磨損性好，但由于高鋁質(zhì)耐火材料的熱膨脹系數(shù)較大，導(dǎo)致其熱震穩(wěn)定性較差，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落。
采用“高鋁尖晶石復(fù)合耐火材料”作為陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯，其高溫性能優(yōu)良，尤其是尖晶石的引入或原位生成可緩和耐火材料內(nèi)部的熱應(yīng)力，提高材料的熱震穩(wěn)定性；但由于尖晶石的引入或原位生成，引起材料內(nèi)部熱膨脹系數(shù)失衡，導(dǎo)致材料內(nèi)部微裂紋增多，降低了陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯的強度。
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的在于提供一種成本低廉和工藝簡單的陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯的制備方法，用該方法制備的陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯的致密度高、冷態(tài)耐壓強度大和熱震穩(wěn)定性好。
一、技術(shù)方案
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：以60～65wt%棕剛玉顆粒為骨料，以30～35wt%的鈦鐵渣細粉、1～3wt%的三氧化二鑭微粉和1～4wt%的p-Al203微粉為基質(zhì)料，所述骨料與所述基質(zhì)料之和稱為原料。
按所述原料的成分及其含量進行配料，先將所述基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合均勻。然后外加所述原料10～12wt%的二氧化鈦溶膠，攪拌均勻，振動成型，室溫條件下養(yǎng)護6～12小時，最后在90～110℃條件下保溫12～24h，制得陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯。
所述棕剛玉顆粒的粒度為0.1～6mm；棕剛玉顆粒的Al203含量≥95wt%。
所述鈦鐵渣為冶煉鈦鐵合金所產(chǎn)生的爐渣，鈦鐵渣細粉的粒度為0.064～0. 088mm；鈦鐵渣細粉的主要化學(xué)成分是：Al203含量為70～80wt%，T102含量為9--13wt%o，Ca0含量為8~14wt%，F(xiàn)e203含量≤lwt%。
所述三氧化二鑭微粉的La203含量≥98wt%:三氧化二鑭微粉的粒度為30～50um。
所述p-Al203微粉的Al203含量≥98wt%; p-Al203微粉的粒度為30～50um。
所述二氧化鈦溶膠的Ti02含量為20～30wt%。
二、優(yōu)點：
1、本發(fā)明采用鈦鐵渣為主要原料之一，顯著降低了陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯的開發(fā)成本。
2、本發(fā)明無需特殊的制備設(shè)備和處理技術(shù)，節(jié)省勞動力資源，工藝流程簡單。
3、本發(fā)明通過材料組分間的“固溶一化合”反應(yīng)所引發(fā)的體積效應(yīng)，緩解陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯內(nèi)部的熱應(yīng)力，進而使強度增大，熱震穩(wěn)定性提高。
本發(fā)明制備的陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯經(jīng)測定：1550℃×3h燒后體積密度為3.35～3. 40g．cm-3；1550℃×3h燒后冷態(tài)耐壓強度為85～90MPa:1300℃水冷一次熱震穩(wěn)定性實驗殘余強度保持率為91～96%。
因此，本發(fā)明具有成本低廉和工藝簡單的特點；所制備的陶粒砂回轉(zhuǎn)窯窯襯的致密度高、冷態(tài)耐壓強度大和熱震穩(wěn)定性好。
