氧化锌回转窑用不定型耐火材料及内衬砖的生产工艺

摘要

本发明公开了一种氧化锌回转窑用不定型耐火材料及内衬砖的生产工艺，属于耐火材料的生产技术领域。本发明所用原料以镁铝尖晶石、优质高铝矾土、电熔镁砂为主，添加一定数量的结合剂、减水剂和防爆剂，做成节能效果良好的内衬砖。不定型耐火材料同传统的烧成制品相比，流程简单，减少了砖坯压制，高温烧成等生产工序，在生产制造过程中可节省大量能耗和人力、物力。在施工过程中，可在窑体焊接锚固件，增强耐火材料的整体性，避免定型制品的抽签掉砖状况的发生；对于定型制品不好施工的部位，可用不定型耐火材料支胎浇注施工。

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料的生产技术领域，具体涉及一种氧化锌回转窑用不定型耐火 材料及其制砖工艺。

背景技术

随着国家节能减排、绿色环保政策的推行，节能型耐火材料越来越受到耐火材料 企业的重视，耐火材料的技术发展也逐渐由传统的烧成定型制品向不定型耐火材料过渡。 不定型耐火材料代替定型烧成制品，是大势所趋，代表耐火材料研发方向。

在日本、欧洲，不定型耐火材料占整个耐火材料总量的70%以上；在中国，不定型耐 火材料还不到整个耐火材料总量的50%。在生产线建设方面，一条10万吨不定型耐火材料生 产线建设成本相当于定型耐火材料生产线的1/20；在能耗方面，生产1吨不定型产品耗电量 约为生产定型产品的1/8，耗煤量（天然气）约为定型烧制产品的1/10。由此可见不定型耐火 材料同定形耐火材料相比在投资建设、节能降耗方面有着不可匹敌的优势。

在国内，氧化锌回转窑耐火材料的选用以烧成高铝制品、铝镁铬刚玉制品为主，在 生产过程中存在能耗较高，热散失过大的情况。对于氧化锌生产企业而言，选用传统的烧成 制品，工艺技术比较成熟，但要多消耗大量能源，提高了氧化锌生产制造成本，对市场竞争 不利。而且在生产过程中，窑壳温度高，容易受热发红，易扭曲变形，为了降低窑壳温度，需 要采取淋水或强制鼓风降温等附加措施。

生产企业希望由新型节能型耐火材料取代现有产品，因此新型节能型耐火材料的 开发应运而生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种氧化锌回转窑用不定型耐火材料，高温强 度高，热震稳定性好，低耗节能，更加环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种氧化锌回转窑用不定型耐 火材料，其特征在于所包含成分及各种成分所占质量份数如下：

高铝矾土30-35份；

电熔镁砂5-10份；

镁铝尖晶石55-60份；

氧化铝微粉6-10份；

硅微粉3-6份；

结合剂3-6份；

减水剂0.10-0.20份；

防爆剂0.05-0.2份。

优选的，所述的结合剂为纯铝酸钙水泥。

优选的，所述的减水剂为六偏磷酸钠。

优选的，所述的防暴剂为防爆纤维。

氧化锌回转窑用不定型耐火材料制成内衬砖的生产工艺，其特征在于包括如下步 骤：

（1）制作钢模，确定锚固件位置；

（2）耐磨层采用氧化锌回转窑用不定型耐火材料，按照配比将干料倒进搅拌机内进行 干混，然后加水结合剂，进行湿混；其中，水结合剂与干料的质量比为5-6:100；混练3-5分 钟，即可得到拌和浇料；

（3）检查模型尺寸，将模型放在振动台上，固定锚固件，模型内表面涂油或贴纸，将锚固 件上涂抹沥青或缠绕胶带；

（4）将拌和料浇注于钢模中，振动成型，直至表面返浆、排完气即可得到成型坯体；保温 层选用硅酸铝纤维毡，保温层镶嵌于耐磨层中；

（5）最后将成型坯体找平、抹面、做标记，放到养护场地；

（6）成型坯体自然干燥5-7天后，在450-550℃下低温烧成制得内衬砖。

本发明的有益效果是：

1、本发明所用原料以镁铝尖晶石、优质高铝矾土、电熔镁砂为主，添加一定数量的结合 剂、减水剂和防爆剂，做成节能效果良好的内衬砖。不定型耐火材料同传统的烧成制品相 比，流程简单，减少了砖坯压制，高温烧成等生产工序，在生产制造过程中可节省大量能耗 和人力、物力。在施工过程中，可在窑体焊接锚固件，增强耐火材料的整体性，避免定型制品 的抽签掉砖状况发生。对于定型制品不好施工的部位，可用不定型耐火材料支胎浇注施工。

2、采用节能型不定型耐火材料，窑壳温度比采用烧成制品低，窑壳温度下降80- 100℃，,比高温烧成制品节能15-20%，对于高温段不用采取任何降温措施，节能效果显著， 符合国家节能环保政策。

3、所述由耐磨层和保温层复合而成的内衬砖经450-550℃烘烤而成，采用复合结 构，既考虑到了材料的抗热震性、耐磨性、耐侵蚀性、高温强度等方面，满足窑炉使用条件， 又兼顾保温性能，不但降低了窑内的热量损耗，而且保护了窑体，防止因窑体温度过高或耐 火材料重量过大引起窑体变形。耐磨层可将保温层两边或四边包围，形成镶嵌式结构，增加 内衬砖的整体强度。

在生产制造过程加入保温效果优良的硅酸铝纤维板作为保温层，在使用过程中相 比烧成制品可节约能耗15-20%。

在内衬砖的一个或多个侧面设有凹坑，方便砌筑时浇注料的嵌入，可进一步增加 内衬的整体强度，并在一定程度上减少热量从施工缝中散失。

4、本发明在操作实施时，生产安全，操作时工作环境友好，节能降耗。本发明经过 小试，中试、批量试制和生产，取得商业化成功，实施投产成本低，实用性能良好，适宜在业 界推广普及。

具体实施方式

本发明所述的一种氧化锌回转窑用不定型耐火材料，所包含成分及各种成分所占 质量份数如下：

高铝矾土30-35份；

电熔镁砂5-10份；

镁铝尖晶石55-60份；

氧化铝微粉6-10份；

硅微粉3-6份；

结合剂3-6份；

减水剂0.10-0.20份；

防爆剂0.05-0.2份。

优选的，所述的结合剂为纯铝酸钙水泥。

优选的，所述的减水剂为六偏磷酸钠。

优选的，所述的防暴剂为防爆纤维。

氧化锌回转窑用不定型耐火材料制成内衬砖的生产工艺，其特征在于包括如下步 骤：

（1）制作钢模，确定锚固件位置；

（2）耐磨层采用氧化锌回转窑用不定型耐火材料，按照配比将干料倒进搅拌机内进行 干混，然后加水结合剂，进行湿混；其中，水结合剂与干料的质量比为5-6:100；混练3-5分 钟，即可得到拌和浇料；

（3）检查模型尺寸，将模型放在振动台上，固定锚固件，模型内表面涂油或贴纸，将锚固 件上涂抹沥青或缠绕胶带；

（4）将拌和料浇注于钢模中，振动成型，直至表面返浆、排完气即可得到成型坯体；保温 层选用硅酸铝纤维毡，保温层镶嵌于耐磨层中；

（5）最后将成型坯体找平、抹面、做标记，放到养护场地；

（6）成型坯体自然干燥5-7天后，在450-550℃下低温烧成制得内衬砖。

下面结合实施例对本发明进行进一步的解释说明。

实施例一

本实施例所述的氧化锌回转窑用不定型耐火材料，所包含成分及各种成分所占质量份 数如下：

高铝矾土35份；

电熔镁砂10份；

镁铝尖晶石60份；

氧化铝微粉10份；

硅微粉6份；

纯铝酸钙水泥6份；

六偏磷酸钠0.20份；

防爆纤维0.2份。

经检测，本发明所述的氧化锌回转窑用不定型耐火材料的技术参数为

实施例二

本实施例所述的氧化锌回转窑用不定型耐火材料，所包含成分及各种成分所占质量份 数如下：

高铝矾土32份；

电熔镁砂7份；

镁铝尖晶石58份；

氧化铝微粉8份；

硅微粉5份；

纯铝酸钙水泥4份；

六偏磷酸钠0.16份；

防爆纤维0.15份。

本实施例的其余组分、配比和生产工艺同实施例一，不再赘述。

实施例三

本实施例所述的氧化锌回转窑用不定型耐火材料，所包含成分及各种成分所占质量份 数如下：

高铝矾土30份；

电熔镁砂5份；

镁铝尖晶石55份；

氧化铝微粉6份；

硅微粉3份；

纯铝酸钙水泥3份；

六偏磷酸钠0.10份；

防爆纤维0.05份。

本实施例的其余组分、配比和生产工艺同实施例一或二，不再赘述。

本发明所用原料以镁铝尖晶石、优质高铝矾土、电熔镁砂为主，添加一定数量的结合 剂、减水剂和防爆剂，做成节能效果良好的内衬砖。

所述由耐磨层和保温层复合而成的内衬砖经450-550℃烘烤而成，采用复合结构， 既考虑到了材料的抗热震性、耐磨性、耐侵蚀性、高温强度等方面，满足窑炉使用条件，又兼 顾保温性能，不但降低了窑内的热量损耗，而且保护了窑体，防止因窑体温度过高或耐火材 料重量过大引起窑体变形。在生产制造过程加入保温效果优良的硅酸铝纤维板作为保温 层，在使用过程中相比烧成制品可节约能耗15-20%。在内衬砖的一个或多个侧面设有凹坑， 方便砌筑时浇注料的嵌入，可进一步增加内衬的整体强度，并在一定程度上减少热量从施 工缝中散失。

本生产工艺制得内衬砖的具体砌筑施工方案为：

（1）回转窑内衬的施工，是体现材料性能和贯彻设计要求的关键环节，也是获得窑炉长 寿的基础，必须认真准备，精心组织、相互协调、积极配合，严格按要求执行，确保施工质量。

（2）按照设计和施工方案的要求，在回转窑轴线方向规划出预制砖和浇注带的宽 度。

（3）按照事先规划出的预制砖、砌筑带，在该区域内砌筑预制砖，砌砖时砌筑部位 清理干净，砖与砖之间抹上泥浆，且泥浆饱满，每行的第一预制砖焊好后再开始砌后面的 砖，要求砖放到位后用大锤垫一木块轻击砖的一头，使砖与砖结合紧密，泥浆挤出，砖缝不 大于3mm。

（4）预制砖砌好后，就可以焊接了，锚固件的焊接必须牢固，为避免漏焊，每焊完一 行后应由质监员检查焊点，确认焊好后，可以转动窑体进行下一行预制砖的砌筑和焊接，要 求每次停窑时，由固定4人在托轮处安插上合适的木楔，以防在施工中窑体因偏重而自由转 动造成危险。

（5）为保证转窑及砌筑内衬时产生偏重最小，砌完焊好4行砖后，应转窑约180°将 其转到顶部，再开始下4行的砌筑。同样第8行砌好焊牢后再继续9-12行的砌筑，砌好后再转 窑180°，进行13-16行的砌筑，最后将空缺的预制砖补齐焊牢。

（6）将浇注带清理干净后，按设计及施工方案的要求，先在浇注带焊好不锈钢锚固 钉间距200mm，并有质监员检查合格后，方可进行硅酸铝纤维板的铺设。

（7）浇注料的搅拌，按施工工艺要求，将料和结合剂加入搅拌机，干混3-5分钟加 水，料水比100：5.5-6，再湿混3-5分钟，待充分混合均匀后，方可浇注施工。

（8）硅酸铝纤维板铺设好后，进行耐磨浇注料的浇注，其厚度应高于预制砖，应一 次将料加够，并避免间隔时间太长所造成的二次分层加料。在振动过程中，振动棒移动或拉 出料面应缓慢，防止遗留孔洞，振动好后的工作层表面人工抹平。

（9）窑头、窑尾锁口、溜槽、按要求将锚固钉焊好后按设计方案进行现场浇注施工。

（10）转窑，施工完一条浇注带后，应根据环境及温度情况，必须等其初凝后（初凝 时间根据夏季、冬季具体气温现场确定）方可转窑,进行下一条的浇注施工。每次停窑时，在 托轮处安插合适的木楔，以防在施工中窑体因偏重而自由转动，造成危险。

（11）浇注料的施工顺序按照预制砖的施工顺序。

采用节能型不定型耐火材料制作内衬砖，又通过砌筑内衬砖制作出的氧化锌回转 窑，窑壳温度比采用烧成制品低，窑壳温度下降80-100℃，对于高温段不用采取任何降温措 施，符合国家节能环保政策。

需要指出的是，上述实施方式仅是本发明优选的实施例，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在符合本发明工作原理的前提下，任何等同或相似的替换均落入本发明的 保护范围内。