一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料及其制作工艺的制作方法

1.本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料及其制作工艺。


背景技术：

2.耐火浇注料是一种由耐火物质制成的粒状和粉状材料，并加入一定量结合剂和水分共同组成，它具有较高的流动性，适宜用浇注方法施工，并无需加热即可硬化的不定型耐火材料。
3.例如中国专利cn 109456072 b中公开了一种水泥窑用抗结皮浇注料及其制备方法，该发明具有施工性能好、硬化快、强度高、耐侵蚀和抗结皮性能优良的特点，用于水泥窑分解炉及烟室等易结皮部位，但是其制备原材料成本高，不适合经济有效发展，而在我国水泥生产中，如工业窑炉等很多生产企业对耐火材料中硅莫砖的用量需求很大，产生的大量废旧硅莫砖污染生态环境，危害人类健康，造成资源的极大浪费。
4.目前这些废旧硅莫砖的再处理应用还是采用比较粗放的方式，比如当作垃圾进行掩埋、露天堆放等，一方面低级的处理方式会占用大量土地造成资源的极大浪费，另一方面也造成了严重的环境污染，利用废旧硅莫砖代替一部分碳化硅当原料，可以大幅度降低浇注料成本价格，故而提出一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料及其制作工艺以解决上述问题。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料及其制作工艺，具备废旧硅莫砖循环利用等优点，解决了废旧硅莫砖直接丢弃掩埋，造成资源和环境的双重浪费的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖10
‑
50％、高铝骨料10
‑
30％、碳化硅1
‑
10％、铝矾土10
‑
20％、铝酸盐水泥5
‑
15％、硅微粉4
‑
8％、α
‑
al2o3微粉1
‑
3％以及添加剂0.1
‑
0.5％和抗氧化剂2
‑
5％。
10.进一步，所述废旧硅莫砖的粒度组成为：5
‑
3mm废旧硅莫砖5
‑
10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖10
‑
15％和1
‑
0mm废旧硅莫砖20
‑
30％。
11.进一步，所述废旧硅莫砖中al2o3含量55
‑
65％，sic含量5
‑
15％，sio2含量15
‑
20％，所述高铝骨料5
‑
10％的粒度组成为3
‑
1mm，al2o3含量65
‑
85％。
12.进一步，所述铝矾土的粒度为180目，al2o3含量65
‑
80％，所述铝酸盐水泥标号是ca70，所述碳化硅中sic含量≥97％，粒度为180目。
13.进一步，所述微硅粉的细度小于5μm的占80％以上，平均粒径在0.1
‑
0.3μm，所述α
‑
al2o3微粉粒度1
‑
5μm，微粉的平均粒度(nm)为20
±
5，al2o3含量≥99.9％，所述添加剂为三聚磷酸钠。
14.进一步，所述抗氧化剂为金属硅粉，粒度为≥200目。
15.进一步，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖40％、高铝骨料25％、碳化硅5％、铝矾土12％、铝酸盐水泥10％、硅微粉5％、α
‑
al2o3微粉1％以及添加剂0.2％和抗氧化剂2％。
16.进一步，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖45％、高铝骨料21％、碳化硅5％、铝矾土10％、铝酸盐水泥9％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉2％以及添加剂0.15％和抗氧化剂3％。
17.进一步，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖50％、高铝骨16％、碳化硅5％、铝矾土11％、铝酸盐水泥10％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉3％以及添加剂0.1％和抗氧化剂3％。
18.本发明要解决的另一技术问题是提供一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料的制备方法，包括以下步骤：
19.a、废旧硅莫砖、高铝骨料、碳化硅、铝矾土、铝酸盐水泥、硅微粉、α
‑
al2o3微粉、添加剂、抗氧化剂，备用；
20.b、将废旧硅莫砖破碎，分级成5
‑
3mm、3
‑
1mm和1
‑
0mm四种不同粒度的颗粒原料，备用；
21.高铝骨料破碎，分级成3
‑
1mm一种粒度的颗粒原料，备用；
22.铝矾土磨成粒度≥180目的细粉，得到铝矾土粉，备用；
23.基于上述碳化硅细粉，备用；金属硅粉，备用；α
‑
al2o3微粉，备用；
24.c、按重量百分比取废旧硅莫砖10
‑
50％、高铝骨料10
‑
20％、碳化硅1
‑
10％、铝矾土10
‑
20％、铝酸盐水泥5
‑
15％、硅微粉4
‑
8％、α
‑
al2o3微粉1
‑
3％以及添加剂0.1
‑
0.5％、抗氧化剂2
‑
5％；
25.废旧硅莫砖由以下重量百分比的不同粒度的废旧硅莫砖组成：5
‑
3mm废旧硅莫砖5
‑
10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖10
‑
15％、1
‑
0mm废旧硅莫砖20
‑
30％，备用；
26.添加剂为按照重量百分比比例0.1
‑
0.5％；
27.d、将步骤c中5
‑
3mm废旧硅莫砖5
‑
10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖10
‑
15％、1
‑
0mm废旧硅莫砖20
‑
30％、3
‑
1mm高铝骨料10
‑
30％、碳化硅180目1
‑
10％、铝矾土粉180目10
‑
20％，加入铝酸盐水泥5
‑
15％、硅微粉4
‑
8％、α
‑
al2o3微粉1
‑
3％、添加剂0.1
‑
0.5％以及抗氧化剂2
‑
5％，继续进行干混搅拌3
‑
5min得到以保证骨料与细粉充分混合均匀，得出干混浇注料；
28.e、将浇注料按比例加水5
‑
6％湿混3min即可使用。
29.(三)有益效果
30.与现有技术相比，本发明提供了一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料及其制作工艺，具备以下有益效果：
31.该利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料及其制作工艺，通过使用废旧硅莫砖，且废旧硅莫砖由5
‑
3mm废旧硅莫砖、3
‑
1mm废旧硅莫砖和1
‑
0mm废旧硅莫砖组成，不仅为处理废旧硅莫砖寻找了一种新的方法，也有效的降低了制作成本，而且还保持该浇注料的抗结皮性能，水泥窑烧制生料黏附性小，能大幅度降低结皮次数。
具体实施方式
32.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例一：
34.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖40％、高铝骨料25％、碳化硅5％、铝矾土12％、铝酸盐水泥10％、硅微粉5％、α
‑
al2o3微粉1％以及添加剂0.2％和抗氧化剂2％。
35.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料的制备方法，包括以下步骤：
36.a、废旧硅莫砖、高铝骨料、碳化硅、铝矾土、铝酸盐水泥、硅微粉、α
‑
al2o3微粉、添加剂、抗氧化剂，备用；
37.b、将废旧硅莫砖破碎，分级成5
‑
3mm、3
‑
1mm和1
‑
0mm四种不同粒度的颗粒原料，备用；
38.高铝骨料破碎，分级成3
‑
1mm一种粒度的颗粒原料，备用；
39.铝矾土磨成粒度≥180目的细粉，得到铝矾土粉，备用；
40.基于上述碳化硅细粉，备用；金属硅粉，备用；α
‑
al2o3微粉，备用；
41.c、按重量百分比取废旧硅莫砖40％、高铝骨料25％、碳化硅5％、铝矾土12％、铝酸盐水泥10％、α
‑
al2o3微粉1％、硅微粉4
‑
8％、以及添加剂0.2％、抗氧化剂2％；
42.废旧硅莫砖由以下重量百分比的不同粒度的废旧硅莫砖组成：5
‑
3mm废旧硅莫砖10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖5％、1
‑
0mm废旧硅莫砖25％，备用；
43.添加剂为按照重量百分比比例0.2％；
44.d、将步骤c中5
‑
3mm废旧硅莫砖10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖5％、1
‑
0mm废旧硅莫砖25％、3
‑
1mm高铝骨料25％、碳化硅180目5％、铝矾土粉180目12％，加入铝酸盐水泥10％、硅微粉5％、α
‑
al2o3微粉1％、添加剂0.25％以及抗氧化剂2％，继续进行干混搅拌3
‑
5min得到以保证骨料与细粉充分混合均匀，得出干混浇注料；
45.e、将浇注料按比例加水5
‑
6％湿混3min即可使用。
46.实施例二：
47.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖45％、高铝骨料21％、碳化硅5％、铝矾土10％、铝酸盐水泥9％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉2％以及添加剂0.15％和抗氧化剂3％。
48.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料的制备方法，包括以下步骤：
49.a、废旧硅莫砖、高铝骨料、碳化硅、铝矾土、铝酸盐水泥、硅微粉、α
‑
al2o3微粉、添加剂、抗氧化剂，备用；
50.b、将废旧硅莫砖破碎，分级成5
‑
3mm、3
‑
1mm和1
‑
0mm四种不同粒度的颗粒原料，备用；
51.高铝骨料破碎，分级成3
‑
1mm一种粒度的颗粒原料，备用；
52.铝矾土磨成粒度≥180目的细粉，得到铝矾土粉，备用；
53.基于上述碳化硅细粉，备用；金属硅粉，备用；α
‑
al2o3微粉，备用；
54.c、按重量百分比取废旧硅莫砖45％、高铝骨料21％、碳化硅5％、铝矾土10％、铝酸盐水泥9％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉2％、以及添加剂0.15％、抗氧化剂3％；
55.废旧硅莫砖由以下重量百分比的不同粒度的废旧硅莫砖组成：5
‑
3mm废旧硅莫砖10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖15％、1
‑
0mm废旧硅莫砖30％，备用；
56.添加剂为按照重量百分比比例0.15％；
57.d、将步骤c中5
‑
3mm废旧硅莫砖10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖15％、1
‑
0mm废旧硅莫砖30％、3
‑
1mm高铝骨料21％、碳化硅180目5％、铝矾土粉180目10％，加入铝酸盐水泥10％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉2％、添加剂0.15％以及抗氧化剂3％，继续进行干混搅拌3
‑
5min得到以保证骨料与细粉充分混合均匀，得出干混浇注料；
58.e、将浇注料按比例加水5
‑
6％湿混3min即可使用。
59.实施例三：
60.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料，包括以下重量份数配比的原料：废旧硅莫砖50％、高铝骨16％、碳化硅5％、铝矾土11％、铝酸盐水泥10％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉3％以及添加剂0.1％和抗氧化剂3％。
61.一种利用废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料的制备方法，包括以下步骤：
62.a、废旧硅莫砖、高铝骨料、碳化硅、铝矾土、铝酸盐水泥、硅微粉、α
‑
al2o3微粉、添加剂、抗氧化剂，备用；
63.b、将废旧硅莫砖破碎，分级成5
‑
3mm、3
‑
1mm和1
‑
0mm四种不同粒度的颗粒原料，备用；
64.高铝骨料破碎，分级成3
‑
1mm一种粒度的颗粒原料，备用；
65.铝矾土磨成粒度≥180目的细粉，得到铝矾土粉，备用；
66.基于上述碳化硅细粉，备用；金属硅粉，备用；α
‑
al2o3微粉，备用；
67.c、按重量百分比取废旧硅莫砖50％、高铝骨料16％、碳化硅5％、铝矾土11％、铝酸盐水泥10％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉3％、以及添加剂0.1％、抗氧化剂3％；
68.废旧硅莫砖由以下重量百分比的不同粒度的废旧硅莫砖组成：5
‑
3mm废旧硅莫砖10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖12％、1
‑
0mm废旧硅莫砖30％，备用；
69.添加剂为按照重量百分比比例0.1％；
70.d、将步骤c中5
‑
3mm废旧硅莫砖10％、3
‑
1mm废旧硅莫砖12％、1
‑
0mm废旧硅莫砖30％、3
‑
1mm高铝骨料16％、碳化硅180目5％、铝矾土粉180目11％，加入铝酸盐水泥10％、硅微粉6％、α
‑
al2o3微粉3％、添加剂0.1％以及抗氧化剂3％，继续进行干混搅拌3
‑
5min得到以保证骨料与细粉充分混合均匀，得出干混浇注料；
71.e、将浇注料按比例加水5
‑
6％湿混3min即可使用。
72.性能测试：
73.浇注料的理化指标如下表所示：
[0074][0075]
将该浇注料的使用效果与目前用的抗结皮浇注料的使用效果进行对比，结果如下表所示：
[0076][0077][0078]
典型案例：一种废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料在某水泥厂6000t/d线试验过程中，上升烟道处，表现出良好的抗结皮性能。从一种废旧硅莫砖制成抗结皮浇注料的试验使用效果看，为处理废旧硅莫砖寻找了一种新的方向，且制作成本降低。良好的抗结皮性能，水泥窑烧制生料黏附性小，能大幅度降低结皮次数。
[0079]
本发明的有益效果是：通过使用废旧硅莫砖，且废旧硅莫砖由5
‑
3mm废旧硅莫砖、3
‑
1mm废旧硅莫砖和1
‑
0mm废旧硅莫砖组成，不仅为处理废旧硅莫砖寻找了一种新的方法，也有效的降低了制作成本，而且还保持该浇注料的抗结皮性能，水泥窑烧制生料黏附性小，能大幅度降低结皮次数。
[0080]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。