[发明专利]一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法，该耐火浇注料是由耐火集料、结合剂以及外加剂制成；其中，所述耐火集料是由碳化硅、莫来石、六铝酸钙、不锈钢钢纤维、钠钙硅玻璃粉制成；所述结合剂是由铝酸盐水泥、硅微粉、氧化铝微粉制成；所述耐火集料∶结合剂∶外加剂的添加量配比是(90～80)∶(10～20)∶(0.15～1.20)。本发明具有的优点是耐火浇注料在中低温条件下具有良好的抗剥落和抗水蒸气侵蚀性能，同时具有强度高、耐磨性好的特点，从而延长耐火浇注料的使用寿命。

技术领域

本发明涉及回转窑用耐火材料的技术领域，尤其涉及一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法。

背景技术

在危废回转窑焚烧工艺中，固体废弃物和废液从回转窑的窑头罩直接进入回转窑中，危险废物随着回转窑转动不断的翻滚，被快速的干燥、燃烧和分解，残渣从窑尾落入设于二燃室下部水封式出渣机中，产生的烟气进入二燃室。回转窑焚烧炉最高的工作温度在1200℃左右，其中窑头物料干燥段的温度在650～900℃之间。危险废弃物进入回转窑的水分可高达30～40％，窑头入料段内衬被物料冲击、磨损、碱蒸气和水蒸气侵蚀，导致耐火材料损毁剥落；其中水蒸气对内衬耐火材料侵蚀最为严重，高温下大量水蒸气进入内衬与耐材反应，并且回转窑入料段含大量水分的物料不断进入窑内，耐火内衬所受到温度不断波动，水蒸气体积变化产生热应力，从而破坏内衬耐火材料。在碱蒸气和水蒸气同时存在的条件下，会加速内衬材料的腐蚀。在窑头入料段常用莫来石碳化硅浇注料，莫来石碳化硅材料具有良好的抗酸碱侵蚀性能，其缺点在高温下碳化硅容易被氧化和水蒸气反应，在热应力的作用下内衬耐火材料损毁剥落。在回转窑一个检修周期内，窑头入料段内衬耐火材料至少需要更换1次，被迫进行长时间的停窑检修，严重影响了回转窑焚烧系统的正常运转和设备作业率。

因此生产一种中低温用抗剥落、抗水蒸气侵蚀耐火浇注料，延长窑头入料段内衬耐火材料的寿命，使其与回转窑整体内衬耐火材料寿命一致，同时也提高了回转窑焚烧系统的作业率和危废处理量，满足危废处置系统的正常运转和获得良好经济效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料及其制备方法，通过在耐火浇注料组成中加入钠钙硅玻璃、六铝酸钙和不锈钢钢纤维，使得耐火浇注料在中低温条件下具有良好的抗剥落和抗水蒸气侵蚀性能，同时具有强度高、耐磨性好的特点，从而延长耐火浇注料的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种抗剥落和抗水蒸气侵蚀的耐火浇注料，该耐火浇注料是由耐火集料、结合剂以及外加剂制成；其中，所述耐火集料是由碳化硅、莫来石、六铝酸钙、不锈钢钢纤维、钠钙硅玻璃粉制成；所述结合剂是由铝酸盐水泥、硅微粉、氧化铝微粉制成；所述耐火集料∶结合剂∶外加剂的添加量配比是(90～80)∶(10～20)∶(0.15～1.20)。

通过上述技术方案，本发明在耐火浇注料中引入低熔点钠钙硅玻璃粉，具有较强的分散作用，很好的改善了浇注料流动性，降低了加水量，对浇注料的致密起到了积极作用；并且低熔点钠钙硅玻璃粉在温度高于650℃左右时，玻璃粉自身软化可以堵塞气孔和更好地包裹在碳化硅颗粒的表面，阻断了水蒸气、氧气与碳化硅的接触，从而能够防止浇注料中的碳化硅被氧化侵蚀。六铝酸钙是一种高纯致密的合成原料，其板片状的晶体结构使材料本身具有良好的热震稳定性；六铝酸钙的化学稳定好，不与水蒸气反应、抗碱侵蚀和抗渗透性能好，引入到耐火浇注料中可以提高材料的抗侵蚀性能和热震稳定性。0Cr25Ni20钢纤维是奥氏体铬镍不锈钢，含有较多的铬和镍，具有良好的抗氧化、抗酸碱侵蚀和耐高温性能，还具有较高的强度和蠕变强度，最高的使用温度可达到1200℃，加入到耐火浇注料中可以提高材料的强度和抗剥落性能。本发明显著提高了耐火浇注料抗剥落和抗水蒸气侵蚀性能，同时还具有强度高、耐磨性好的特点，能够有效地延长窑炉内衬材料使用寿命。

进一步地，所述的耐火集料中碳化硅占34.48～55.56％，莫来石占16.67～34.48％，六铝酸钙占16.67～37.5％，钠钙硅玻璃粉占1.15～6.66％，不锈钢钢纤维占2.99～6.82％。