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有机固废热解炭化炉用复合浇注料及其制备方法与流程

2022-02-20 13:30:52 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于有机固废热解炭化炉专用耐火材料技术领域,具体涉及一种有机固废热解炭化炉用高温耐磨碳化硅增强铝基水泥基复合浇注料及其制备方法。


背景技术:

2.由于有机固废具有化学成分复杂、热值波动范围大、区域分布分散及二次污染控制较难等特点,所以焚烧已成为我国近阶段有机固废处理的一种主要方法,焚烧处理一般选择使用炉排炉或循环流化床炉或回转窑炉或气化焚烧炉,这类设备在使用过程中具有投资大、运行成本高、区域分布集中、二次污染环境、大型规模化等特点。因此,发展对有机固废的资源化处理处置新技术已成为我国迫切需要解决的重要方向。
3.为此,云南水务投资股份有限公司开发生产出自主知识产权的有机固废低温绝氧热解技术炭化炉及其成套工艺装备。在无氧或绝氧的条件下,用固体废弃物中有机物的热不稳定性对固体废弃物进行中高温加热,使其中的有机物产生热分解,其碳氢比例发生变化,形成气态物(热解气)和固态物(生物炭),且处理过程无二噁英排放。其形成物有利用价值较高,如热解气可以作为热源重新回用到热解设备内或上网发电,生物炭可广泛应用于土壤改良剂、农林绿化肥料及等,炉渣可分选无机物、各类金属并将烧结残渣粉碎后制作新型建筑材料。
4.有机固废处理原料和运行工况不同得选用不同技术参数炭化炉炉型,其不同使用部位就有必要开发专用耐火材料。


技术实现要素:

5.本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种有机固废热解炭化炉用复合浇注料及其制备方法,该浇注料是一种高温耐磨碳化硅增强铝基水泥基复合组分的混合材料,是由高强度骨料(基体)、耐高温粉体材料(基质)、碳化硅微粉(增强相)及外加多种聚合物(专用添加剂)组成,经过优化级配设计而成,具有配方科学、性能优良、制备易控和施工简单等特点。
6.为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:有机固废热解炭化炉用复合浇注料,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒30~45%、碳化硅微粉20~40%、煅烧氧化铝微粉10~15%、镁铝尖晶石细粉6~9%、微硅粉3~5%、纯铝酸钙水泥2~5%、三聚磷酸钠1~2%、专用添加剂0.5~1%、水4~10%,总计100%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂。
7.进一步,优选的是,刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为20~30%,粒度≥1mm,且小于3mm为40~50%,粒度小于1mm为30~40%,总计100%;碳化硅微粉的sic含量》97%,粒度《15μm,莫氏硬度9.2~9.5,平均粒径7~14μm,粒径在10~14μm的占50%以上;煅烧氧化铝微粉的al2o3含量》99%,粒度《5μm。
8.进一步,优选的是,镁铝尖晶石细粉的mgal2o4的总含量》90%,粒度《45μm;微硅粉的sio2含量》90%,粒度小于1μm的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3μm;纯铝酸钙水泥的al2o3含量72~78%,粒度《90μm。
9.进一步,优选的是,专用添加剂为造孔剂和减水剂;二者的质量比是1:1。
10.进一步,优选的是,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷或正钛酸四丁酯中的至少一种;减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛或聚羧酸盐中的至少一种。
11.本发明同时提供上述有机固废热解炭化炉用复合浇注料的制备方法,包括如下步骤:步骤(1),备料:将各原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;步骤(2),预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌机,混合,搅拌10~15min,得预混骨料;步骤(3),研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉混合,倒入磨机,研磨5~10min,得基质粉末;步骤(4),预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌5~10min,得预混细粉料;步骤(5),制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌10~15min,即得复合固态浇筑预混料;步骤(6),浇筑半成品:将复合固态浇筑预混料输送至施工现场预制区,在其中加入水,搅拌15~20min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程施工现场,按图支模成型,振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;步骤(7),养护和烘炉:经常温养护工艺养护和中低温烘炉工艺烘炉后,得筑炉浇注料成品。
12.进一步,优选的是,常温养护工艺养护时间为48~72h。
13.进一步,优选的是,烘炉时间为120~168h。
14.进一步,优选的是,中低温烘炉工艺具体为:从常温升温至260-320℃后保温,然后再升温至500℃后保温,之后降温至常温;其中,两次温升速率均控制在10~15℃/h,温降速率控制在20~30℃/h,第一次保温时间为45-50h,其余为第二次保温时间。
15.本发明采用的三聚磷酸钠具有螯合致硬金属离子的优异性能,耐高温,热稳定性较好的优点。
16.本发明采用的专用添加剂包括造孔剂和减水剂,通常按可按1:1配比;造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯(cas#:1025-15-6)、乙烯基三乙氧基硅烷(cas#:754-05-2)或正钛酸四丁酯(cas#:5593-70-4)中的至少一种;减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛(cas#:68036-97-5)或聚羧酸盐(pc)中的至少一种,具有低放热,低膨胀,易挥发,无毒无味的优点。
17.本发明以刚玉颗粒作为合金基体,可用板状刚玉颗粒代替,以煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉作为基质,以碳化硅微粉作为增强相,以纯铝酸钙水泥、三聚磷酸钠为粘合剂,以造孔剂和减水剂为专用添加剂,混合制备而成。
18.本发明常温养护工艺养护和中低温烘炉工艺烘炉时,掺杂的部分水分和易热挥发
分会被加热反应产生气体气化挥发。
19.本发明成品验收方法是:通过开孔目测筑炉浇注料,无垮塌、无脱落、无鼓泡、无较大贯穿性裂纹,外观检查初步合格;取样检测试样浇注料,分析检验数据,初步确定筑炉合格与否;最终结果以执行符合国家相关标准通过验收为准。
20.由于有机固废低温绝氧热解炭化炉属于中小型系列化设计,其炉膛内有效容积本身就不大甚至根本无有效空间制作内衬,所以在300t/d以下系列仅推荐不定形耐火浇注料作为耐火内衬,特别是在50t/d以下系列不推荐耐火材料作为耐火内衬。而且,炭化炉的干燥、筒体、碳化、固化等部位工作温度通常不高于600℃,适宜浇筑或涂布耐火度低于900℃的本发明复合浇注料,既可解决耐火内衬的在有限空间内隔热耐磨耐腐等技术问题,又可避免炭化炉炉体需选用更高等级钢材从而进一步增加投资运营成本。本发明的复合浇注料在炭化炉的浇筑或涂布厚度通常在80~150mm,具体施工须执行设计施工图纸。类似工况的工业炉也可采用本发明的复合浇注料。
21.本发明与现有技术相比,其有益效果为:(1)本发明属于高温耐磨碳化硅增强铝基复合浇注料,在配方范围内,可按企业标准作配料标识:mal2o
3-nsic,具有耐磨性优,耐高温,耐腐蚀,体积密度非常稳定,使用寿命24个月以上。
22.(2)本发明在同等试验条件下,复合浇注料与炭化炉基础本体或钢筒仓的粘接强度高,抗冲击性增强,抗压强度高等优点。
23.(3)经制备、筑炉、烘炉后本发明各项性能指标按相关标准进行检测或试验:显气孔率为10~25%,平均孔径为1.5~10.0μm,体积密度为2.2~2.7g/cm
³
,常温耐压强度为110~155mpa。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
25.本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。为避免重复,先将本具体实施案例中有机固废热解炭化炉用复合浇注料所涉及的基体、基质、增强相和其他技术参数统一描述如下,在具体实施例中将不再赘述:刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为20~30%,粒度≥1mm,且小于3mm为40~50%,粒度小于1mm为30~40%,总计100%;碳化硅微粉的sic含量》97%,粒度《15μm,莫氏硬度9.2~9.5,平均粒径7~14μm,粒径在10~14μm的占50%以上;煅烧氧化铝微粉的al2o3含量》99%,粒度《5μm。
26.镁铝尖晶石细粉的mgal2o4的总含量》90%,粒度《45μm;微硅粉的sio2含量》90%,粒度小于1μm的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3μm;纯铝酸钙水泥的al2o3含量72~78%,粒度《90μm。
27.专用添加剂包括造孔剂和减水剂,通常按可按1:1配比;造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯(cas#:1025-15-6)、乙烯基三乙氧基硅烷(cas#:754-05-2)或正钛酸四丁酯
(cas#:5593-70-4)中的至少一种;减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛(cas#:68036-97-5)或聚羧酸盐(pc)中的至少一种。
28.本发明所用材料或设备未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。
29.实施例1有机固废热解炭化炉用复合浇注料,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒30%、碳化硅微粉40%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉6%、微硅粉3%、纯铝酸钙水泥2%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂0.5%、水7.5%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,按4:6质量比配比。
30.其制备方法包括如下步骤:步骤(1),备料:将各原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;步骤(2),预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌机,混合,搅拌10min,得预混骨料;步骤(3),研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉混合,倒入磨机,研磨5min,得基质粉末;步骤(4),预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌5min,得预混细粉料;步骤(5),制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌10min,即得复合固态浇筑预混料;步骤(6),浇筑半成品:将复合固态浇筑预混料输送至施工现场预制区,在其中加入水,搅拌15min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程施工现场,按图支模成型,振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;步骤(7),养护和烘炉:经常温养护工艺养护48h,中低温烘炉工艺烘炉168h,得筑炉浇注料成品。
31.中低温烘炉工艺具体为从常温升温至260℃后保温,然后再升温至500℃后保温,之后降温至常温;其中,两次温升速率均控制在10℃/h,温降速率控制在20℃/h,第一次保温时间为45h,其余为第二次保温时间。
32.实施例2有机固废热解炭化炉用复合浇注料,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒45%、碳化硅微粉20%、煅烧氧化铝微粉13%、镁铝尖晶石细粉9%、微硅粉3%、纯铝酸钙水泥3.5%、三聚磷酸钠1.5%、专用添加剂1%、水4%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为乙烯基三乙氧基硅烷,减水剂成分为聚羧酸盐,按6:4质量比配比。
33.刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为20%,粒度≥1mm,且小于3mm为40%,粒度小于1mm为40%,总计100%;其制备方法包括如下步骤:步骤(1),备料:将各原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;步骤(2),预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌机,混合,搅拌15min,得预混骨料;步骤(3),研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅
粉混合,倒入磨机,研磨10min,得基质粉末;步骤(4),预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌10min,得预混细粉料;步骤(5),制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌15min,即得复合固态浇筑预混料;步骤(6),浇筑半成品:将复合固态浇筑预混料输送至施工现场预制区,在其中加入水,搅拌20min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程施工现场,按图支模成型,振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;步骤(7),养护和烘炉:经常温养护工艺养护48h,中低温烘炉工艺烘炉144h,得筑炉浇注料成品。
34.中低温烘炉工艺具体为:从常温升温至320℃后保温,然后再升温至500℃后保温,之后降温至常温;其中,两次温升速率均控制在115℃/h,温降速率控制在30℃/h,第一次保温时间为50h,其余为第二次保温时间。
35.实施例3有机固废热解炭化炉用复合浇注料,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒35%、碳化硅微粉23%、煅烧氧化铝微粉12.3%、镁铝尖晶石细粉7%、微硅粉5%、纯铝酸钙水泥5%、三聚磷酸钠2%、专用添加剂0.7%、水10%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为正钛酸四丁酯,减水剂成分为聚羧酸盐,二者按1:1质量比配比。
36.刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为30%,粒度≥1mm,且小于3mm为40%,粒度小于1mm为30%,总计100%;其制备方法包括如下步骤:步骤(1),备料:将各原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;步骤(2),预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌机,混合,搅拌13min,得预混骨料;步骤(3),研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉混合,倒入磨机,研磨8min,得基质粉末;步骤(4),预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌8min,得预混细粉料;步骤(5),制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌13min,即得复合固态浇筑预混料;步骤(6),浇筑半成品:将复合固态浇筑预混料输送至施工现场预制区,在其中加入水,搅拌10min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程施工现场,按图支模成型,振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;步骤(7),养护和烘炉:经常温养护工艺养护55h,中低温烘炉工艺烘炉120h,得筑炉浇注料成品。
37.中低温烘炉工艺具体为:从常温升温至280℃后保温,然后再升温至500℃后保温,之后降温至常温;其中,两次温升速率均控制在12℃/h,温降速率控制在25℃/h,第一次保温时间为48h,其余为第二次保温时间。
38.实施例4
有机固废热解炭化炉用复合浇注料,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒38%、碳化硅微粉24.7%、煅烧氧化铝微粉12%、镁铝尖晶石细粉8%、微硅粉4%、纯铝酸钙水泥4%、三聚磷酸钠1.5%、专用添加剂0.8%、水7%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯和乙烯基三乙氧基硅烷,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,三者按4:6:10质量比配比。
39.刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为20%,粒度≥1mm,且小于3mm为50%,粒度小于1mm为30%,总计100%;其制备方法包括如下步骤:步骤(1),备料:将各原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;步骤(2),预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌机,混合,搅拌12min,得预混骨料;步骤(3),研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉混合,倒入磨机,研磨7min,得基质粉末;步骤(4),预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌9min,得预混细粉料;步骤(5),制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌13min,即得复合固态浇筑预混料;步骤(6),浇筑半成品:将复合固态浇筑预混料输送至施工现场预制区,在其中加入水,搅拌17min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程施工现场,按图支模成型,振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;步骤(7),养护和烘炉:经常温养护工艺养护60h,中低温烘炉工艺烘炉168h,得筑炉浇注料成品。
40.中低温烘炉工艺具体为:从常温升温至300℃后保温,然后再升温至500℃后保温,之后降温至常温;其中,第一次温升速率均控制在10℃/h,第一次温升速率均控制在13℃/h,温降速率控制在25℃/h,第一次保温时间为48h,其余为第二次保温时间。
41.实施例5有机固废热解炭化炉用复合浇注料,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒30%、碳化硅微粉32.7%、煅烧氧化铝微粉12%、镁铝尖晶石细粉7.5%、微硅粉4.5%、纯铝酸钙水泥4%、三聚磷酸钠1.5%、专用添加剂0.8%、水7%;造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷和正钛酸四丁酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛和聚羧酸盐,五者按5:5:5:7.5:7.5质量比配比。
42.刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为25%,粒度≥1mm,且小于3mm为42%,粒度小于1mm为33%,总计100%;其制备方法包括如下步骤:步骤(1),备料:将各原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;步骤(2),预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌机,混合,搅拌11min,得预混骨料;步骤(3),研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉混合,倒入磨机,研磨6min,得基质粉末;
步骤(4),预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌9min,得预混细粉料;步骤(5),制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌14min,即得复合固态浇筑预混料;步骤(6),浇筑半成品:将复合固态浇筑预混料输送至施工现场预制区,在其中加入水,搅拌18min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程施工现场,按图支模成型,振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;步骤(7),养护和烘炉:经常温养护工艺养护72h,中低温烘炉工艺烘炉120h,得筑炉浇注料成品。
43.中低温烘炉工艺具体为:从常温升温至290℃后保温,然后再升温至500℃后保温,之后降温至常温;其中,其中,第一次温升速率均控制在15℃/h,第一次温升速率均控制在12℃/h,温降速率控制在27℃/h,第一次保温时间为46h,其余为第二次保温时间。
44.实施例6有机固废热解炭化炉用复合浇注料a,包括按照质量百分数计的如下原料:刚玉颗粒45%、碳化硅微粉20%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉9%、微硅粉4%、纯铝酸钙水泥5%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。
45.刚玉颗粒的al2o3含量》99%,刚玉颗粒级配是:粒度≥3mm,且小于5mm为24%,粒度≥1mm,且小于3mm为41%,粒度小于1mm为35%,总计100%;其制备方法包括以下步骤:(1)备料:将各组分原料标识输送至施工现场预制区,防水防潮分类堆放;(2)预混骨料:将刚玉颗粒、三聚磷酸钠分别倒入搅拌器,混合,搅拌15min,得预混骨料;(3)研磨基质粉末:将碳化硅微粉、煅烧氧化铝微粉、镁铝尖晶石细粉、微硅粉混合,研磨10min,得基质粉末;(4)预混细粉料:将基质粉末与纯铝酸钙水泥混合,搅拌10min,得预混细粉料;(5)制备预混料:将预混细粉料加入预混骨料中,并加入专用添加剂,搅拌15min,即得复合固态浇筑预混料;(6)浇筑半成品:将浇筑原料输送至施工现场预制区,加入水,搅拌20min,充分混匀,得固液混合态浇筑原料,吊装输送至筑炉工程现场,限时按图支模成型振动棒捣固,完成浇注料的浇筑施工,得浇筑料半成品;(7)养护和烘炉:经常温养护工艺养护60h,中低温烘炉工艺烘炉烘炉132h后,得筑炉浇注料成品;中低温烘炉工艺具体为:以平均每小时10℃升高到290℃历时27h;290℃保温48h;以平均每小时15℃升温至500℃历时14h;500℃保温24h;以每小时25℃持续通风降温至炉膛环境温度19h;(8)成品初步验收:组织开孔目测检查,初步确定外观合格;取样检测,确定筑炉合格。
46.本实施例6检测检验数据见表1。
47.实施例7本实施例的有机固废热解炭化炉用复合浇注料b,其制备方法参照实施例6的实施步骤1~8,形成成品b。b由以下质量百分比含量的组分构成:刚玉颗粒40%、碳化硅微粉25%、煅烧氧化铝微粉12%、镁铝尖晶石细粉8%、微硅粉3%、纯铝酸钙水泥5%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%,总计100%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。
48.实施例8本实施例的有机固废热解炭化炉用复合浇注料c,其制备方法参照实施例6的实施步骤1~8,形成成品c。c由以下质量百分比含量的组分构成:刚玉颗粒35%、碳化硅微粉30%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉8%、微硅粉5%、纯铝酸钙水泥4%、三聚磷酸钠3%、水5%,总计100%。
49.实施例9本实施例的有机固废热解炭化炉用高温耐磨碳化硅增强铝基复合浇注料d,其制备方法参照实施例6的实施步骤1~8,形成成品d。
50.d由以下质量百分比含量的组分构成:刚玉颗粒30%、碳化硅微粉35%、煅烧氧化铝微粉14%、镁铝尖晶石细粉8%、微硅粉3%、纯铝酸钙水泥3%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%,总计100%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。
51.实施例10本实施例的有机固废热解炭化炉用高温耐磨碳化硅增强铝基复合浇注料e,其制备方法参照实施例6的实施步骤1~8,形成成品e。
52.e由以下质量百分比含量的组分构成:刚玉颗粒30%、碳化硅微粉40%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉6%、微硅粉3%、纯铝酸钙水泥4%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%,总计100%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。
53.对实施例6~10成品检测数据如表1。
54.表1
由表1可知:有机固废热解炭化炉用复合浇注料的重烧线变化为-0.25~-0.1w/m.k,抗热震性能为20次以上,体积密度为2.2~2.7g/cm3,本发明的复合浇注料具有重烧线变化系数低、抗热震性能好、耐压强度高、体积密度非常稳定等优点。而且,在同等试验条件下,还有与炭化炉本体或钢筒仓的粘接强度高,抗冲击性增强,烘炉后成品含水率不高于2.5%等特点。
55.由于有机固废低温绝氧热解炭化炉属于中小型系列化设计,其炉膛内有效容积本身就不大甚至根本无有效空间制作内衬,所以在300t/d以下系列仅推荐不定形耐火浇注料作为耐火内衬,特别是在50t/d以下系列不推荐耐火材料作为耐火内衬。而且,炭化炉的干燥、筒体、碳化、固化等部位工作温度通常不高于600℃,适宜浇筑或涂布耐火度低于900℃的本发明的复合浇注料,既可解决耐火内衬的在有限空间内隔热耐磨耐腐等技术问题,又可避免炭化炉炉体需选用更高等级钢材而进一步增加投资运营成本。类似工况的工业炉也可采用此耐火材料。
56.对比实验1本实施例6~10的有机固废热解炭化炉用复合浇注料a~e的对比实验,其制备方法参照实施例6的实施步骤1~8,形成成品f、g、h。
57.f由以下质量百分比含量的组分构成:刚玉颗粒65%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉9%、微硅粉4%、纯铝酸钙水泥5%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。(弱化增强相)g由以下质量百分比含量的组分构成:碳化硅微粉65%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉9%、微硅粉4%、纯铝酸钙水
泥5%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。(弱化铝基)h由以下质量百分比含量的组分构成:刚玉颗粒45%、碳化硅微粉20%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉9%、微硅粉5%、纯铝酸钙水泥5%、三聚磷酸钠1%、水5%。(弱化添加剂)成品f、g、h初步验收、检测数据如表2。
58.表2由表2可知,成品f、g、h均属于耐火浇注料范畴,但与有机固废热解炭化炉用工况匹配性均有一定的差异性,不具备经济性、合理性。
59.对比实验2本实施例6~10的有机固废热解炭化炉用复合浇注料a~e的对比实验,其制备方法参照实施例6的实施步骤1~8(具体实施步骤略有不同,详见下文叙述),形成成品k、l、m、n。
60.成品k、l、m、n的参照配料标识30al2o3-40sic,质量百分比含量的组分构成如下:刚玉颗粒30%、碳化硅微粉40%、煅烧氧化铝微粉10%、镁铝尖晶石细粉6%、微硅粉3%、纯铝酸钙水泥4%、三聚磷酸钠1%、专用添加剂1%、水5%,总计100%;所述的专用添加剂为造孔剂和减水剂,造孔剂成分为聚三烯丙基异三聚氰酸酯,减水剂成分为磺化三聚氰胺甲醛,二者按1:1质量比配比。
61.成品k、l、m、n制备方法包括以下步骤:(1)其制备方法参照实施例6的实施步骤1~6依次完成备料、预混骨料、研磨基质粉末、预混细粉料、制备预混料、浇筑三个试样;(2)养护和烘炉:试样一经常温养护工艺养护48h不进行中低温烘炉工艺烘炉烘炉
168h,直接得筑炉浇注料成品k;试样二经常温养护工艺养护48h继续进行常温养护工艺养护720h(即30天以上),得筑炉浇注料成品l。试样三不经过常温养护工艺养护,直接进行中低温烘炉工艺烘炉烘炉120h,得筑炉浇注料成品m;试样四不经过常温养护工艺养护,直接进行中低温烘炉工艺烘炉烘炉240h(10天以上),得筑炉浇注料成品n;(3)开孔目测检查初步确定:成品k表面潮湿,l、m表面出现裂纹;成品n出现皲裂、扩展性裂纹;(4)取样检测试验初步结果:成品k、l平均含水率超过2.5%,基本未脱水或未完全脱水,挥发分未气化未完全气化,显气孔率、抗压强度等检测指标数值低;成品m平均含水率2.8%,内部未完全脱水,未完全气化,显气孔率、抗压强度等检测指标数值较低,不达标;成品n平均含水率不超过1.8%,基本完成脱水和气化,显气孔率、抗压强度等检测指标数值与实施例10相差不大。
62.初步验收可知,成品k、l、m、n外观均不合格,成品n检测数据最接近合格产品。因此,调整制备方法,相同配方标号原料仍可能无法制备合格成品。
63.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
再多了解一些

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