[发明专利]一种水泥回转窑烧成带用方镁石‑复合尖晶石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，尤其涉及一种水泥回转窑烧成带用耐火材料。

背景技术

生活垃圾经历了填埋、堆肥、焚烧、焚烧发电等技术发展应用后，于20世纪80年代开始发展水泥窑协同焚烧技术。水泥窑协同焚烧生活垃圾主要原理是借助水泥窑系统内稳定高温、富氧量、焚烧时间、湍流度等有效条件，对生活垃圾进行分解、转化和固化。有害气体被窑内碱性物质中和或吸附，形成无害颗粒物或气体，经水泥窑尾气收尘系统处理后达标排放；固体废渣和重金属颗粒物在1 450℃高温下焙烧成熔融玻璃体，经急冷后制成水泥熟料。水泥窑协同焚烧技术除了可以处置生活垃圾外还可以对大部分的危险废物和工业废物进行协同焚烧处置。生活垃圾中含有一定量钾、钠、氯、硫、重金属等有害成分，在燃烧过程中形成的挥发性侵蚀物将在水泥窑的窑尾、分解炉及预热器等部位循环富集，加剧了相关耐火材料的侵蚀，导致了耐火材料的损毁，影响水泥窑的正常运转，有研究认为，垃圾熔渣包含碱性物质(如Na₂O、K₂O等)和酸性物质(如HCl、SO₃等)，且在分解炉的高温条件下，熔渣的侵蚀性很强，加剧耐火材料的侵蚀。

申请公布号为“CN201310390318”的专利文件公开的“一种耐火浇注料”为不定型耐火材料，应用于水泥窑旋风预热器，主要原料为再生铁沟料、再生镁铝尖晶石、六铝酸钙、锌铝尖晶石微粉、氧化铝微粉、硅灰、铝酸钙水泥、分散剂以及外加剂组成，主要解决的技术问题是提高材料的抗结皮性能，防止水泥粘结在预热器的内壁上，使内径变小。授权公告号为“CN103803995”的专利文件公开的“一种中型主铁沟浇注料”为不定型耐火材料，应用于高炉主铁沟，主要原料为镁铝尖晶石、锆莫来石空心球、金属硅粉、锌铝尖晶石粉、废冶炼炉皮、钛酸锶粉、广西泥、氮化硅粉以及外加剂组成，主要解决的技术问题是热震稳定性，因为铁沟为间歇作业，需要提高材料抗温度变化的能力。本发明为水泥窑烧成带用方镁石-复合尖晶石砖的研制，为定型耐火材料，应用于水泥窑烧成带，主要原料为高纯镁砂、镁铝尖晶石、锌铝尖晶石、电熔铁铝尖晶石，解决的主要问题是提高垃圾焚烧产生的酸性碱性气体对水泥窑烧成带用砖的抗侵蚀作用，提高砖的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种水泥窑烧成带用方镁石-复合尖晶石砖及其制备方法，使之能适应垃圾焚烧产生的酸性和碱性气氛对耐火材料的要求，提高耐火材料的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种水泥回转窑烧成带用方镁石-复合尖晶石砖，是由以下组分按重量份数组成：3～1mm高纯镁砂35～40份、粒度≤1mm的镁铝尖晶石10～15份、粒度≤1mm的锌铝尖晶石5～10份、粒度≤1mm的电熔铁铝尖晶石：5～10份、粒度≤0.088mm高纯镁砂粉30～40份、结合剂3～5份。

所述结合剂为亚硫酸纸浆废液。

一种水泥回转窑烧成带用方镁石-复合尖晶石砖的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)按上述重量份配比进行配料，先称取3～1mm的高纯镁砂，粒度≤1mm的镁铝尖晶石、锌铝尖晶石、电熔铁铝尖晶石，放入混砂机内混合2～5分钟，然后加入亚硫酸纸浆废液，混合1～5分钟，最后加入小于0.088mm的高纯镁砂粉，混合3～10分钟；

2)将混好的物料加入模具中，在2000吨液压机上压制成型，成型压力为200～300MPa；

3)将成型好的坯体送入隧道式干燥窑内进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为10～20小时；

4)将干燥后的坯体送入隧道窑中进行高温烧结，烧结温度为1550～1600℃，保温时间为4～7小时。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

在原有生产工艺和原料的基础上加入锌铝尖晶石，因为锌铝尖晶石具有高熔点(1950℃)，较低的热膨胀系数(25～900℃，7.0×10^-6/℃)、高的热稳定性，最显著的特点是不仅对碱性有较强的抵抗作用，而且对酸性同样具有较强的抵抗作用，基于以上锌铝尖晶石的优点，提高了砖抵抗垃圾焚烧产生的酸性和碱性气氛的影响，提高了使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的实施方式进一步说明：