一種鋁尖晶石磚及其製備方法

2023-06-10 19:26:56

專利名稱：一種鋁尖晶石磚及其製備方法
技術領域：
本發明屬耐火材料領域，尤其涉及一種鋁尖晶石磚及其製備方法。
背景技術：
以城市垃圾和工業廢棄物減容為目的和垃圾焚燒處理的發展，以及以更加減容化、無害化為目的的焚燒灰的熔融渣化處理。廢棄物用焚燒爐和熔融爐的種類很多，但涉及的耐火材料目前主要使用含有氧化鉻耐火材料和非氧化物系耐火材料。目前國內石化工業廢液、廢氣的處理，同樣採用焚燒處理的方法，由於石化工業廢液、廢氣成份複雜，焚燒爐用耐火材料兼有類同。從環保考慮，氧化鉻耐火材料在還原氣氛下，氧化鉻容易被還原，形成二次汙染和耐火材料組織結構的破壞。耐火材料組織結構的破壞，使材料強度弱化，同時磚 結構的破壞加速了磚的侵蝕和滲透，從而引起磚成份與礦相的改變，造成磚的結構剝落，嚴重影響設備襯裡的運行質量和壽命。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種適用於廢棄物用焚燒爐、熔融爐和廢液、廢氣焚燒爐用的高溫、高強、耐蝕、抗滲透、抗熱震、抗剝落鋁尖晶石磚。本發明還要解決的技術問題是提供上述高溫、高強、耐蝕、抗滲透、抗熱震、抗剝落鋁尖晶石磚的製備方法。為解決上述技術問題，本發明採取的技術方案如下一種鋁尖晶石磚，它包含如下重量份數的組份
3 5mm高招剛玉顆粒8 12份
I 3mm高招剛玉顆粒30 35份
Slmm電熔白剛玉顆粒15 20份
電熔白剛玉細粉10 13份
電熔尖晶石混合粉15 18份
複合結合劑10 12份
水4.5 5.4份。其中，所述的電熔白剛玉細粉的粒徑為O. 088mm以下。其中，所述的電熔尖晶石混合粉為粒徑O. 5mm以下的電熔尖晶石粉和粒徑(O. 088mm的電熔尖晶石細粉按重量比(I 3) (I 3)的混合物。其中，所述的複合結合劑為Al2O3微粉、蘇州高嶺土、ZrO2微粉按重量比(2 5) (3 6) (2 5)的混合物；其中，所述的Al2O3微粉粒徑為3 5 μ m，所述的ZrO2微粉粒徑為3 5 μ m。
上述鋁尖晶石磚的製備方法，它包含如下步驟(a)將配方量的電熔白剛玉細粉、電熔尖晶石混合粉、複合結合劑預混；(b)將配方量的二種規格的高鋁剛玉顆粒、一種電熔白剛玉顆粒、水以及步驟(a)預混好的物料混煉；(C)將步驟(b)混煉好的物料送入摩擦壓磚機中壓製成型；(d)將步驟(C)成型的磚坯烘烤，烘烤至坯體殘餘水份為2%以下；(e)將步驟(d)得到的磚坯焙燒。步驟(c)中,將物料壓制至磚還的容重為3. O 3. 15g/cnT3。步驟(d)中，成型的磚坯的烘烤溫度為60 110°C。步驟(d)中，成型磚坯的烘烤時間為24 48小時。步驟(e)中，磚坯的焙燒溫度為1550 1580°C。 步驟(e)中，磚坯的焙燒時間為4 5小時。有益效果本發明的鋁尖晶石磚，具有較高的耐火度和高溫抗折強度，同時具有較好的抗熱震、抗侵蝕、抗剝落和線變化率低等優良特性。適用於石化工業廢液、廢氣焚燒爐、迴轉窯式產業廢棄物焚燒爐內襯。其在丙烯腈廢液焚燒爐、丙烯酸廢液焚燒爐、乙酸丁二醇廢液焚燒爐、迴轉窯式產業廢棄物焚燒爐及熔融焚燒爐上顯示具有較高的耐火度和高溫強度，同時具有較好的抗熱震、抗侵蝕、抗滲透、抗剝落和線變化小、使用壽命長等特性。本發明的製造工藝簡單，易於實現。
具體實施例方式根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用於說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。以下實施例所使用的原料來源如下3 5mm高鋁剛玉顆粒鄭州玉發磨料集團有限公司；I 3mm高鋁剛玉顆粒鄭州玉發磨料集團有限公司；( Imm電熔白剛玉顆粒三門峽電熔剛玉有限責任公司；電熔白剛玉細粉三門峽電熔剛玉有限責任公司；電熔尖晶石細粉三門峽玖鼎電熔材料有限公司；Al2O3微粉江蘇晶輝耐火材料有限公司；蘇州高嶺土江蘇蘇州高嶺土公司；ZrO2微粉無錫鴻泰超微粉料有限公司。實施例I :
取如下重量份數的組份3 5mm高招剛玉顆粒8份
I 3mm高招剛玉顆粒35份
Slmm電熔白剛玉顆粒19份
<0.088mm電熔白剛玉細粉13份
電熔尖晶石混合粉15份
複合結合劑10份
水4.5份其中，製備方法包含如下步驟(a)將13份< O. 088mm的電熔白剛玉細粉、15份電熔尖晶石混合粉和10份複合結合劑預混；(b)將8份3 5mm的高招剛玉顆粒、35份I 3mm的高招剛玉顆粒、19份< Imm的電熔白剛玉顆粒、4. 5份水以及步驟(a)預混好的物料混煉；(c)將步驟(b)混煉好的物料送入4000KN摩擦壓磚機壓製成型，半成品容重3. O 3. 05g/cm 3 ；(d)將步驟(c)成型的磚坯在60°C烘烤48小時，烘烤至坯體殘餘水份為2%以下；(e)將步驟(d)得到的磚坯經1550 1580°C焙燒5小時，即得所需成品鋁尖晶石磚。其中，所述的電熔尖晶石混合粉為粒徑O. 5mm以下的電熔尖晶石粉和粒徑(O. 088mm的電熔尖晶石細粉按重量比I : I的混合物。其中，所述的複合結合劑為Al2O3微粉、蘇州高嶺土、ZrO2微粉按重量比3 4 3的混合物；其中，所述的Al2O3微粉粒徑為3 5 μ m，所述的ZrO2微粉粒徑為3 5 μ m。實施例2 取如下重量份數的組份
3 5mm高招剛玉顆粒9份
I 3mm高招剛玉顆粒33份
Slmm電熔白剛玉顆粒17份
<0.088mm電熔白剛玉細粉12份
電熔尖晶石混合粉17份
複合結合劑12份
水5.2份其中，製備方法包含如下步驟(a)將12份< O. 088mm的電熔白剛玉細粉、17份電熔尖晶石混合粉和12份複合結合劑預混；(b)將9份3 5mm的高招剛玉顆粒、33份I 3mm的高招剛玉顆粒、17份< Imm的電熔白剛玉顆粒、5. 2份水以及步驟(a)預混好的物料混煉；
(c)將步驟(b)混煉好的物料送入4000KN摩擦壓磚機壓製成型，半成品容重3. 05 3. lg/cm 3 ；(d)將步驟(C)成型的磚坯在80°C烘烤40小時，烘烤至坯體殘餘水份為2%以下；(e)將步驟(d)得到的磚坯經1550 1580°C焙燒4. 5小時，即得所需成品鋁尖晶石磚。其中，所述的電 熔尖晶石混合粉為粒徑O. 5mm以下的電熔尖晶石粉和粒徑< O. 088mm的電熔尖晶石細粉按重量比I : 3的混合物。其中，所述的複合結合劑為Al2O3微粉、蘇州高嶺土、ZrO2微粉按重量比2 3 2的混合物；其中，所述的Al2O3微粉粒徑為3 5 μ m，所述的ZrO2微粉粒徑為3 5 μ m。實施例3 取如下重量份數的組份
3 5mm高招剛玉顆粒12份
I 3mm高招剛玉顆粒30份
Slmm電熔白剛玉顆粒20份
<0.088mm電熔白剛玉細粉11份
電熔尖晶石混合粉16份
複合結合劑11份
水5份其中，製備方法包含如下步驟(a)將11份< O. 088mm的電熔白剛玉細粉、16份電熔尖晶石混合粉和11份複合結合劑預混；(b)將12份3 5mm的高招剛玉顆粒、30份I 3mm的高招剛玉顆粒、20份< Imm的電熔白剛玉顆粒、5份水以及步驟(a)預混好的物料混煉；(c)將步驟(b)混煉好的物料送入4000KN摩擦壓磚機壓製成型，半成品容重3. 05 3. lg/cm 3 ；(d)將步驟(C)成型的磚坯在90°C烘烤36小時，烘烤至坯體殘餘水份為2%以下；(e)將步驟(d)得到的磚坯經1550 1580°C焙燒4. 5小時，即得所需成品鋁尖晶石磚。其中，所述的電熔尖晶石混合粉為粒徑O. 5mm以下的電熔尖晶石粉和粒徑(O. 088mm的電熔尖晶石細粉按重量比3 I的混合物。其中，所述的複合結合劑為Al2O3微粉、蘇州高嶺土、ZrO2微粉按重量比5 6 5的混合物；其中，所述的Al2O3微粉粒徑為3 5 μ m，所述的ZrO2微粉粒徑為3 5 μ m。實施例4 取如下重量份數的組份3 5mm高招剛玉顆粒11份
I 3mm高招剛玉顆粒34份
<lmm電熔白剛玉顆粒15份
<0.088mm電熔白剛玉細粉10份
電熔尖晶石混合粉18份
複合結合劑12份
水5.4份製備方法包含如下步驟(a)將10份< O. 088mm的電熔白剛玉細粉、18份電熔尖晶石混合粉和12份複合結合劑預混；(b)將11份3 5mm的高招剛玉顆粒、34份I 3mm的高招剛玉顆粒、15份< Imm的電熔白剛玉顆粒、5. 4份水以及步驟(a)預混好的物料混煉；(c)將步驟(b)混煉好的物料送入4000KN摩擦壓磚機壓製成型，半成品容重3. I 3. 15g/cm 3 ；(d)將步驟(c)成型的磚坯在110°C烘烤24小時，烘烤至坯體殘餘水份為2%以下；(e)將步驟(d)得到的磚坯經1550 1580°C焙燒4小時，即得所需成品鋁尖晶石磚。其中，所述的電熔尖晶石混合粉為粒徑O. 5mm以下的電熔尖晶石粉和粒徑(O. 088mm的電熔尖晶石細粉按重量比3 I的混合物。其中，所述的複合結合劑為Al2O3微粉、蘇州高嶺土、ZrO2微粉按重量比5 6 5的混合物；其中，所述的Al2O3微粉粒徑為3 5 μ m，所述的ZrO2微粉粒徑為3 5 μ m。本發明的鋁尖晶石磚與鉻鋼玉磚性能指標對照表。
權利要求
1.一種鋁尖晶石磚，其特徵在於，它包含如下重量份數的組份3 5mm高招剛玉顆粒8 12份I 3mm高招剛玉顆粒30 35份Slmm電熔白剛玉顆粒15 20份電熔白剛玉細粉10 13份電熔尖晶石混合粉15 18份複合結合劑10 12份水4.5 5.4份。
2.根據權利要求I所述的鋁尖晶石磚，其特徵在於，所述的電熔白剛玉細粉的粒徑為O.088mm 以下。
3.根據權利要求I所述的鋁尖晶石磚，其特徵在於，所述的電熔尖晶石混合粉為粒徑O.5mm以下的電熔尖晶石粉和粒徑< O. 088mm的電熔尖晶石細粉按重量比(I 3) (I 3)的混合物。
4.根據權利要求I所述的鋁尖晶石磚，其特徵在於，所述的複合結合劑為Al2O3微粉、蘇州高嶺土、ZrO2微粉按重量比(2 5) (3 6) (2 5)的混合物；其中，所述的Al2O3微粉粒徑為3 5 μ m，所述的ZrO2微粉粒徑為3 5 μ m。
5.權利要求I所述的鋁尖晶石磚的製備方法，其特徵在於，它包含如下步驟 (a)將配方量的電熔白剛玉細粉、電熔尖晶石混合粉、複合結合劑預混； (b)將配方量的二種規格的高鋁剛玉顆粒、一種電熔白剛玉顆粒、水以及步驟(a)預混好的物料混煉； (C)將步驟(b)混煉好的物料送入摩擦壓磚機中壓製成型； (d)將步驟(C)成型的磚坯烘烤，烘烤至坯體殘餘水份為2%以下； (e)將步驟(d)得到的磚坯焙燒。
6.根據權利要求5所述的鋁尖晶石磚的製備方法，其特徵在於，步驟(c)中，將物料壓制至磚還的容重為3. O 3. 15g/cnT3。
7.根據權利要求5所述的鋁尖晶石磚的製備方法，其特徵在於，步驟(d)中，成型的磚坯的烘烤溫度為60 110°C。
8.根據權利要求5所述的鋁尖晶石磚的製備方法，其特徵在於，步驟(d)中，成型磚坯的烘烤時間為24 48小時。
9.根據權利要求5所述的鋁尖晶石磚的製備方法，其特徵在於，步驟(e)中，磚坯的焙燒溫度為1550 1580°C。
10.根據權利要求5所述的鋁尖晶石磚的製備方法，其特徵在於，步驟(e)中，磚坯的焙燒時間為4 5小時。
全文摘要
本發明公開了一種鋁尖晶石磚，它包括如下重量份數的組份3～5mm高鋁剛玉顆粒8～12份，1～3mm高鋁剛玉顆粒30～35份，≤1mm電熔白剛玉顆粒15～20份，電熔白剛玉細粉10～13份，電熔尖晶石混合細粉15～18份，複合結合劑10～12份和水4.5～5.4份。本發明還公開了上述鋁尖晶石磚的製備方法。本發明的鋁尖晶石磚具有較高的耐火度和高溫抗折強度，同時具有較好的抗熱震、抗侵蝕、抗滲透、抗剝落和線變化率低等優良特性。尤其適用於石化工業廢液、廢氣焚燒爐、迴轉窯式產業廢棄物焚燒爐和熔融焚燒爐內襯。其製造工藝簡單，易於實現。
文檔編號C04B35/66GK102659424SQ20121010646
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者毛俊良, 毛慧, 毛榮新, 毛榮棠 申請人:江蘇耐基爐襯有限公司