同質同相大型焦爐用矽泥漿的製作方法

2023-12-02 18:50:01 1

專利名稱：同質同相大型焦爐用矽泥漿的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種適用於大型焦爐爐體砌磚時應用的、與矽磚同質同相的、熱線膨脹率與矽磚基本一致的，由廢矽磚70-80份、天然矽石17-25份、結合粘土 2-5份、佔總重O. 5-1份的外加劑組成的娃質泥眾。
背景技術：
焦爐矽磚砌築用矽質泥漿，大致可以分為三代，20世紀70年代為第一代，這一代矽質泥漿是用矽石粉或砂粉與軟質粘土按一定比例配製而成，對矽火泥的技術要求比較隆通、簡單，甚至都未提及荷重軟化點。第二代矽火泥是用天然矽質砂與軟質結合粘土按一定的比例配製，有時加入添加劑，這一代矽火泥著重解決施工性能，忽視了粘結強度，在利用天然矽質料配製火泥是仍執行YB384-63標準，而捨去了矽磚粉這一重要成分，導致有的焦爐矽火泥與矽磚不粘結，這是二代矽火泥最大的缺點。優點是相對於一代矽火泥施工性能好了許多，對築爐工技術等級要求不高，能保證砌築灰縫的飽滿，焦爐開工裝煤時，煙囪基 本不冒煙和不冒黑煙。80年代中後期研製的火泥為第三代，這一代矽火泥用天然矽土或矽砂，矽磚粉、軟質結合粘土或結合粘土配製而成，對火泥的荷重軟化點與粘結強度有了明確要求，為改善施工性能，使用時可加入添加劑，但市場上目前流行的這種矽火泥大多數都只是能夠保證施工性能，能保證灰縫的飽滿，能部分滿足YB-384-91標準，而不具備真正的實用性能。隨著焦爐溫度的升高，泥漿與矽磚膨脹係數不一致導致體積效應不同步，泥漿與矽磚呈現不粘結現象，事實上焦爐在使用過程中，矽磚只是互相壘在一起，泥漿並沒有起到應有的作用，這不僅沒有降低爐體漏氣率，造成資源浪費，同時對焦爐的使用壽命沒有保證。目前市場上流行的矽火泥，大都是用天然高矽土、粘土、生矽石料配製而成，天然高矽土具有矽高、粘性大的特點，利用此特點解決了施工問題，使矽泥漿在常溫下能與矽磚很好的粘結在一起，但在高溫狀態下，由於高矽土、天然矽石都屬於生料，在使用過程中進一步的鱗石英化會引起泥漿的熱膨脹率過大，與砌體(矽磚)的體積效應不同步，導致高溫時泥漿與矽磚砌體不粘結，為了解決這一問題，有人提出加入廢矽磚，利用廢矽磚已鱗石英、方石英化的優勢，來緩解矽泥漿部分膨脹。專利號為200810079770，加入15-30%份的廢矽磚，專利號200710062483，是加入46-48%份的廢矽磚。

發明內容
本發明將通過加入中溫燒結劑來提高1000°C左右時的強度。發明的矽泥漿所用主要原料是由大型焦爐使用過的拆窯廢磚或者是耐火材料廠在制磚過程中的廢品為主要原料，破碎成1-0. 5mm、0. 5-0. 2mm、0. 2_0mm、180目、220目的粒級，並加入少部分天然娃石粉，軟質結合粘土，白糊精，羧甲基纖維素、中溫燒結劑碳酸鈉，還加入了少量的高分子聚合物聚丙烯醯胺，來調節矽泥漿的施工性能。廢矽磚、天然矽石、軟質粘土等在製作矽泥漿時的重量份數及加入比例是=SiO2含量高於94%的廢矽磚70-80份，SiO2含量高於98%的天然矽石17-25份，Al2O3含量大於25%的軟質結合粘土2-5份，外加佔上述原料總量O. 05-0.1份的羧甲基纖維素，O. 1-0. 2份的白糊精、O. 1-0. 2份的中溫燒結劑碳酸鈉、O. 1-0. 2份的高分子聚合物聚丙烯醯胺。以上所述的廢矽磚的粒度由以下幾部分組成
其中有1-0. 5mm的佔總量的23-25份；
O. 5-0. 2mm的佔總量的15-16份；
O. 2-0mm的佔總量的8-10份；
180目的佔總量的13-15份；
220目的佔總量的11-14份。天然矽石由兩部分組成
O. 5-0. 2mm的佔總量的7-10份；
180目的佔總量的10-15份；
軟質結合粘土要求180目的過篩率不得小於95%。本發明矽質泥漿的製備方法為
步驟一、SiO2含量不低於94%的廢矽磚70-80份，SiO2含量不低於98%的天然矽石17-25份，Al2O3含量大於25%的軟質結合粘土 2-5份，外加佔上述原料總量O. 05-0.1份的羧甲基纖維素，O. 1-0. 2份的白糊精、O. 1-0. 2份的中溫燒結劑碳酸鈉、O. 1-0. 2份的高分子聚合物聚丙烯醯胺。配好後將料放入雙螺旋混煉機中，進行預混煉。步驟二、將混好的料按客戶要求進行單重不同的包裝，運送往使用廠家。步驟三、到使用現場後，將矽泥漿倒入強力混砂機中，可以不用幹混直接加入混砂機中，再加入矽泥漿總量的30-35%的自來水。攪拌10-15分鐘後，最好放置30分鐘。步驟三、將混好的料塗在砌體上直接使用即可。本發明的有益效果是本發明不僅具備顯著的經濟效益，將廢物利用，降低生產成本。同時還具有明顯的社會效益。對生產矽磚的耐火材料廠而言，將生產過程中由於各種原因引起的廢棄不合格矽磚，再生再利用，為降本創效作出貢獻。對煉焦、煉鋼廠而言，焦爐、熱風爐、玻璃窯等高溫窯爐使用到極限以後，爐體要進行拆除，重新砌築，拆除掉的矽磚都作為垃圾處理了，既浪費了資源又汙染了環境。將這部分將要丟棄的廢矽磚，再度進行揀選、破粉碎，再配入其他的材料，製成矽質泥漿，無論是在110°C、IOOO0C、1400°C檢測強度都不低於用天然矽石配製的泥漿，而且因為廢矽磚是經過燒成和長期高溫使用過的，石英已經完全鱗石英化了，當作為主要原料製成矽質泥漿後，矽泥漿的體積效應非常穩定，熱膨脹率與矽磚的基本一致，用此矽質泥漿砌築完爐體後，不會引起矽泥漿與矽磚不粘結現象。另外通過加入軟質結合粘土來增加矽泥漿的塑性及強度，加入少部分天然矽石粉以調節體積變化，加入少量的羧甲基纖維素、白糊精保水、增強，加入高分子聚合物來調節施工性能，是矽泥漿在施工過程中不流淌，不坍塌，能夠滿足對灰縫的要求。本發明符合世界工業發展的趨勢，節能、綠色環保、資源循環利用，滿足高溫工業發展需要。理化指標為荷重軟化溫度彡1560 V ;耐火度彡1680°C;粘結時間s90_120 0
具體實施例方式實施例1配料及工藝過程粒度為1-0. 5mm, SiO2含量為94%的廢矽磚23份、粒度為O. 5mm-0. 2mm的廢矽磚15份，粒度為O. 2-0mm的廢矽磚10份，180目的廢矽磚13份，粒度為220目的廢矽磚粉11份。SiO2為98%粒度O. 5-0. 2mm的天然矽石8份，180目的矽石粉15份，廣西結合粘土 5份，外加上述所有原料合計重量O.1份的聚磷酸鹽、O. 5份的白糊精、高分子聚合物聚丙烯醯胺O.1份、中溫燒結劑碳酸鈉O. 05份。放入封閉式螺旋混煉機中預混15分鐘，然後放入強力混砂機中，加入佔所有原料合計重量28份的自來水，攪拌10分鐘，再放置15-30分鐘即可。實施例2 配料及工藝過程粒度為1-0. 5mm, SiO2含量為94%的廢矽磚23份、粒度為O. 5mm-0. 2mm的廢矽磚16份，粒度為O. 2-0mm的廢矽磚10份，180目的廢矽磚15份，粒度為220目的廢矽磚粉11份。SiO2為98%粒度O. 5-0. 2mm的天然矽石10份，180目的矽石粉10份，廣西結合粘土 2份，外加上述所有原料合計重量O.1份的聚磷酸鹽、O. 5份的白糊精、高分子聚合物聚丙烯醯胺O. 15份、中溫燒結劑碳酸鈉O.1份。放入封閉式螺旋混煉機中預混15分鐘，然後放入強力混砂機中，加入佔所有原料合計重量28份的自來水，攪拌10分鐘，再放置15-30分鐘即可。實施例3
配料及工藝過程粒度為1-0. 5mm, SiO2含量為94%的廢矽磚25份、粒度為O. 5mm-0. 2mm的廢矽磚15份，粒度為O. 2-0mm的廢矽磚8份，180目的廢矽磚14份，粒度為220目的廢矽磚粉14份。SiO2為98%粒度O. 5-0. 2mm的天然矽石7份，180目的矽石粉14份，廣西結合粘土 3份，外加上述所有原料合計重量O.1份的聚磷酸鹽、O. 5份的白糊精、高分子聚合物聚丙烯醯胺O. 15份、中溫燒結劑碳酸鈉O. 2份。放入封閉式螺旋混煉機中預混15分鐘，然後放入強力混砂機中，加入佔所有原料合計重量28份的自來水，攪拌10分鐘，再放置15-30分鐘即可。上述三個實施例的檢測指標如下
項目實施例1 實施例2 實施例3
SiO2 (%)94.1 94.194
粘結時間s102105105
粘結強度Mpa
IlO0C 24h2.32.82.8
IOOO0C 5h1. 21.81. 5
1400 °C 5h3.94. 54.1
1350 °C Ih 高抗O. 6O. 9O. 7
荷重軟化溫度 V1570 15801560
耐火度 °C1680 16801670。
權利要求
1.一種同質同相大型焦爐用娃泥眾，其特徵在於Si02含量高於94%的廢娃磚70-80份，SiO2含量高於98%的天然矽石17-25份，Al2O3含量大於25%的軟質結合粘土 2_5份，外加佔總量O. 05-0.1份的羧甲基纖維素，O. 1-0. 2份的白糊精，O. 1-0. 2份的中溫燒結劑碳酸鈉，O. 1-0. 2份的高分子聚合物聚丙烯醯胺。
2.根據權利要求1所述的同質同相大型焦爐用矽泥漿，其特徵在於廢矽磚的粒度由以下幾部分組成1-0. 5mm的佔總量的23-25份；0· 5-0. 2mm的佔總量的15-16份；O. 2-0mm的佔總量的8-10份；180目的佔總量的13-15份；220目的佔總量的11-14份。
3.根據權利要求1所述的同質同相大型焦爐用矽泥漿，其特徵在於軟質結合粘土要求過篩後180目的過篩率大於95%。
4.根據權利要求1所述同質同相大型焦爐用矽泥漿的製備方法，其特徵在於步驟一、廢矽磚70-80份，天然矽石17-25份，軟質結合粘土 2-5份，外加佔總量O. 05-0.1份的羧甲基纖維素，O. 1-0. 2份的白糊精、O. 1-0. 2份的中溫燒結劑碳酸鈉、O.1-0. 2份的高分子聚合物聚丙烯醯胺；配好後將料放入雙螺旋混煉機中，進行預混煉；步驟二、將混好的料進行單重不同的包裝；步驟三、到使用現場後，將矽泥漿倒入強力混砂機中，直接加入混砂機中，再加入矽泥漿總量的30-35%的自來水；攪拌10-15分鐘後，最好放置30分鐘；步驟四、將混好的料塗在砌體上直接使用即可。
全文摘要
一種同質同相大型焦爐用矽泥漿，其特徵在於SiO2含量高於94%的廢矽磚70-80份，SiO2含量高於98%的天然矽石17-25份，Al2O3含量大於25%的軟質結合粘土2-5份，外加佔總量0.05-0.1份的羧甲基纖維素，0.1-0.2份的白糊精，0.1-0.2份的中溫燒結劑碳酸鈉，0.1-0.2份的高分子聚合物聚丙烯醯胺。2.2.根據權利要求1所述的同質同相大型焦爐用矽泥漿，其特徵在於廢矽磚的粒度由以下幾部分組成1-0.5mm的佔總量的23-25份；0.5-0.2mm的佔總量的15-16份；0.2-0mm的佔總量的8-10份；180目的佔總量的13-15份；220目的佔總量的11-14份。3.根據權利要求1所述的同質同相大型焦爐用矽泥漿，其特徵在於軟質結合粘土要求過篩後180目的過篩率大於95%。4.根據權利要求1所述同質同相大型焦爐用矽泥漿的製備方法，其特徵在於步驟一、廢矽磚70-80份，天然矽石17-25份，軟質結合粘土2-5份，外加佔總量0.05-0.1份的羧甲基纖維素，0.1-0.2份的白糊精、0.1-0.2份的中溫燒結劑碳酸鈉、0.1-0.2份的高分子聚合物聚丙烯醯胺；配好後將料放入雙螺旋混煉機中，進行預混煉；步驟二、將混好的料進行單重不同的包裝；步驟三、到使用現場後，將矽泥漿倒入強力混砂機中，直接加入混砂機中，再加入矽泥漿總量的30-35%的自來水；攪拌10-15分鐘後，最好放置30分鐘；步驟四、將混好的料塗在砌體上直接使用即可。
文檔編號C04B35/66GK102992784SQ201210456680
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者段桂芳, 楊志賓, 姚全靈, 馬翔宏, 張玉濤, 楊俊瑞, 楊秀麗, 劉勇 申請人:中鋼集團耐火材料有限公司