[发明专利]一种轻量耐火材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种轻量耐火材料，其原料包括：基料、铝灰、刚玉骨料和粘结剂；其中，基料为氧化镁、焦炭、活性氧化铝和纳米碳化硅组成的混合物。本发明还公开了上述轻量耐火材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、铝灰、刚玉骨料和粘结剂水溶液混匀，压制成丕料，加热干燥后，继续加热去除粘结剂，接着在惰性气体氛围中升温至1550‑1600℃，再通入空气烧结4.5‑5.5h制得轻量耐火材料。本发明还公开了上述轻量耐火材料在水泥窑中的应用。本发明具有较低的显气孔率，可以耐水泥熟料的侵蚀。

技术领域

本发明涉及水泥窑材料技术领域，尤其涉及一种轻量耐火材料及其制备方法、应用。

背景技术

新型干法水泥回转窑是一个倾斜度为3-5％的钢筒，水泥生料由窑尾加入，慢慢向窑口运动。所加入的水泥生料在温度较高的条件下，发生一系列变化，按照不同变化在回转窑内所处的不同位置，被划分为分解带、过渡带、烧成带和冷却带。

新型干法水泥窑采用余热来预热生料，通过降低回转窑耐火材料导热系数来减少回转窑筒体散热的方式成为新型干法水泥回转窑节能的首选措施。轻量耐火材料是指在传统耐火材料基础上引入更多气孔而制备出的耐火材料，可以通过降低耐火材料的热容量和导热系数达到保温隔热、节能降耗的目的。

高闭气孔率的轻量材料可以降低其导热系数达，但是由于新型干法水泥窑采用余热来预热生料，会使得碱及硫、氯等挥发物富集，其对水泥窑上的耐火材料的侵蚀会变得更加严重。因此要求轻量耐火材料具有高闭气孔率外，还需要具有较低的显气孔率，避免碱及硫、氯等挥发物对耐火材料的侵蚀，提高其耐侵蚀性能和使用寿命；但是轻量耐火材料的高闭气孔率和低显气孔率一般无法同时兼顾。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种轻量耐火材料及其制备方法、应用，本发明具有较低的显气孔率，可以耐水泥熟料的侵蚀。

本发明提出了一种轻量耐火材料，其原料包括：基料、铝灰、刚玉骨料和粘结剂；其中，基料为氧化镁、焦炭、活性氧化铝和纳米碳化硅组成的混合物。

优选地，基料、铝灰、刚玉骨料的重量比为4.6-4.7:0.6-0.8:4.6-4.7。

优选地，基料中，氧化镁和焦炭的总重、活性氧化铝、纳米碳化硅的重量比为1:3.5-4:0.3-0.5。

优选地，氧化镁和焦炭的摩尔数相同。

优选地，铝灰经无害化处理，铝灰中Al₂O₃的含量≥75wt％、Al(OH)₃的含量为≤3wt％、Fe₂O₃的含量≤1wt％。

优选地，刚玉骨料的粒径为0.5-2.5mm，铝灰的粒径为50-500μm。

优选地，基料中，活性氧化铝的粒径为1-2μm。

优选地，粘结剂的用量为基料、铝灰和刚玉骨料总重的4-6wt％。

本发明还提出了上述轻量耐火材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、铝灰、刚玉骨料和粘结剂水溶液混匀，压制成丕料，加热干燥后，继续加热去除粘结剂，接着在惰性气体氛围中升温至1550-1600℃，再通入空气烧结4.5-5.5h制得轻量耐火材料。

本发明还提出了上述轻量耐火材料在水泥窑中的应用。

有益效果：