[发明专利]回转窑用磷酸铝结合增强耐磨扬料砖

说明书

本发明涉及一种以矾土熟料为主的增强耐磨扬料砖，适用于建材、冶金、化工回转窑，尤其适合水泥工业的单筒冷却机，窑筒的干燥预热带和分解带做扬料装置。

水泥工业单筒冷却机的热端及窑筒的干燥、预热、分解等带热交换能力差，不利于达到增产节能的目标。在这些部位采用耐热钢热交换装置易发生氧化烧损；采用传统无机非金属材料热交换装置因脆性大和抗折强度低易发生断裂磨损。丹麦Smith公司采用低水泥结合的砌块做扬料砖，但需经繁杂的养护工艺，耐磨性也不很高。

鉴于磷酸铝结合剂所制耐火材料有远优于水泥结合剂所制材料的耐磨性，钢纤维的加入又能显著改善硅酸盐材料的韧性和抗冲击抗冲刷和耐磨性，本发明研制了用钢纤维增强和增韧的磷酸铝结合耐磨砖。

本发明的目的在于研制一种磷酸铝结合增强耐磨扬料砖，使其使用在回转窑中扬料时具有较好的强度和耐磨性。

采用磷酸铝为结合剂缓解了磷酸根离子对钢纤维的腐蚀，采用耐酸性好的耐热钢纤维又提高了纤维对酸的抗蚀力。本发明颗粒级配中＜1.2mm颗粒含量范围30±10％，有利于成型且提高了产品的强度和耐磨性。扬料砖在热处理过程中发生内部结构变化，冷后纤维受拉应力，基体受压应力，有效改善了传统耐火材料耐压强度高而抗折强度低的状况。

本发明的配料和制作工艺如下：

优质矾土熟料                 50～90％

耐热钢纤维(其Ni+Cr≥23％)    1.0～4.0％

碳化硅                       0～34％

磷酸铝结合剂                 6～12％

所述优质矾土熟料的Al₂O₃含量≥70％，吸水率≤6％，其粒度组成5～1.2mm占30-50％，＜1.2mm细颗粒占20～40％，＜0.088mm的细粉占14.1～40％；

所述耐热钢纤维的铬镍含量Cr+Ni≥23％；

所述碳化硅粒度组成＜1.2mm部分≥60％；

所述磷酸铝结合剂液态比重1.50-1.65。

先将70～90％的结合剂于矾土料、碳化硅料拌合混匀，经16小时以上困料后加入钢纤维和剩余结合剂经碾压后成型至预定形状的砖坯。砖坯在40～70℃保温24小时，砖坯烘干后，入窑在400～800℃烘烤4小时，升温时每小时按25～50℃/小时的速度进行，冷却后即可。

实施例1：

5.0～1.2mm矾土熟料颗粒     35％

＜1.2mm矾土熟料颗粒        26％

矾土熟料细粉               27.5％

耐热钢纤维                 2.5％

第一次加入结合剂           7％

第二次加入结合剂           2％

将上述配料中颗粒料和钢纤维加入混碾机搅拌，然后加结合剂7％，最后加入细粉。经混碾后，制砖料困置24小时，再加入2％的结合剂，然后经成型、干燥后制得毛坯。最后，毛坯经700℃烘烤后制得产品。

实施例2：

5.0～1.2mm矾土熟料颗粒    35％

＜1.2mm矾土熟料颗粒       26％

矾土熟料细粉              10％

碳化硅                    17.5％

耐热钢纤维                2.5％

第一次加入结合剂          7％

第二次加入结合剂          2％

采用和例1同样工艺步骤制得产品。

下表为本发明实施的物性对比：

               增强耐磨扬料砖的物理性能及对比

                                  实例1   实例2     普通耐磨砖

     体积密度(g/cm³)              2.80    2.75      ＞2.70

     显气孔率(％)                  16      17        ≤22

     常温耐压强度(MPa)             ＞90    ＞90      ≥64

     常温抗折强度(MPa)             ＞26    ＞24      ≥10