[发明专利]新型干法水泥窑用碳化硅-碳化硼陶瓷内筒挂板

说明书

技术领域

本发明涉及了一种新型干法水泥窑预热器用陶瓷内筒挂板，特别涉及一种主要成分包括碳化硅、碳化硼的陶瓷内筒挂板。

背景技术

预热器是新型干法水泥生产过程的核心设备之一，承担着物料加热、气固分离、物料输送及部分物理、化学反应等多项功能；其中旋风内筒是预热器的关键部件，若不设内筒，则物料分离效率将降低10％，使热耗增加约20kJ/kg熟料，一条5000t/d干法线每年因此而浪费的工业余热就高达1000-2000吨标煤；更重要的是因无内筒而导致的管道堵塞、热效率降低甚至停产所浪费的标煤将成倍增加。因此，预热器内筒对提高整个系统的热能利用率、平衡运转是非常关键的。目前，预热器内筒挂板仍然是以镍铬合金耐热钢为主，由于耐热钢耐酸碱气氛的侵蚀性较差且不耐高温磨损，因此，耐热钢内筒挂板的使用寿命都很短，只有10个月至一年左右。特别是合金钢中的铬含有害成份，对环境造成污染，国际和国内都在限制使用。

发明内容

本发明要解决的上述技术问题是提供了一种有以下特点的陶瓷内筒挂板：与耐热钢不耐高温、不耐酸碱腐蚀、耐磨性差等先天性不足相比，该陶瓷内筒具有寿命长、耐高温、耐氧化，高温强度高、耐磨性好以及受酸碱气氛影响小等优点。

本发明的陶瓷内筒挂板为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种碳化硅-碳化硼陶瓷内筒挂板，原始料为碳化硅、碳化硼和金属硅，外加添加剂，经注浆成型或挤压成型，脱模干燥后，装入真空高温窑烧成，烧成后即可得到烧成制品。

本发明原始料的配比为：

碳化硅加入量占原始料总重量的百分比为75-95％，

金属硅加入量占原始料总重量的百分比为1-20％，

碳化硼加入量占原始料总重量的百分比为0.1-15％，

另外加添加剂加入量占原始料总重量的百分比为0.1-10％。

其中添加剂分别包括增强剂、增韧剂、减水剂、结合剂；添加剂可为有机和无机材料，包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、糊精、亚硫酸纸浆废液、聚合氧化铝、氧氯化锆、硫酸铝、磷酸铝、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、硅酸钠中的一种、两种或几种结合使用。

该发明产品的成型方式为：注浆成型或挤压成型两种方式。注浆成型是用将上述配比的原料配合在一起，加入水，进行搅拌，制成浆料，再用注浆机注入到模具中成型，成型后进行干燥，然后进行脱模；挤压成型是将选取的原料配合在一起，加入水，进行搅拌，制成浆料、喷雾干燥，在挤压机中进行挤压成型，干燥后进行脱模。将产品成型后，脱模，干燥后，装入真空高温窑烧成，烧成高温窑炉分为两种：真空炉真空烧结或碳管炉无压烧结。烧成温度从常温升至1950℃，然后进行2-3小时的保温，再将窑炉降温到常温即可将产品出炉，即可得到这种新型干法水泥窑用碳化硅-碳化硼陶瓷内筒挂板。

由于在生产中加入的碳化硼原料，碳化硼的显微硬度为5500-6700kg/mm2，耐磨能力超过碳化硅50％，超过刚玉150％以上，是优良的耐磨损材料。碳化硼的莫氏硬度为9.3，并是继碳化硅、金刚石和钻石后的第五种已知最硬的物质。碳化硼与酸、碱溶液不起反应，具有高化学位、中子吸收、耐磨及半导体导电性，它是对酸最稳定的物质之一，在所有浓或稀酸或碱水溶液中都稳定，所以有很强的耐酸碱腐蚀性。碳化硼当有一些过渡金属及其碳化物共存时，有着特殊的稳定性。碳化硼是一种比碳化硅或碳化钨还要硬的固体，碳化硼莫氏硬度为9.3，而耐热钢莫氏硬度只有5.5。碳化硼熔点：2350℃，耐热钢熔点1600℃，比耐热钢高出750℃。碳化硼抗弯强度≥400Mpa，碳化硅抗弯强度≥285Mpa，比碳化硅提高105Mpa。耐热钢比重7.8，碳化硼比重2.46，因此比耐热钢重量轻，更利于陶瓷内筒的挂接，而且耐磨。耐热钢内筒使用寿命只有1年左右，而本发明的碳化硅-碳化硼内筒在5年以上。因此碳化硅-碳化硼陶瓷内筒具有极强的耐磨性，并且耐高温、耐急冷急热性能好、寿命长等优点。采用这种碳化硅-碳化硼陶瓷材料用于内筒是最新材料、新技术，优于传统的耐热钢，市场前景广阔，为企业和社会创造巨大的经济效益达百亿元以上。

具体实施方式

以下所述实施例详细说明本发明，在这些实施例中，除另有说明外，所有份数和百分比均按重量计算。

实施例1