專利名稱：一種水泥回轉(zhuǎn)窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥回轉(zhuǎn)窯，尤其是水泥回轉(zhuǎn)窯的高溫帶用耐火材料的配置方案。
背景技術(shù)：
干法水泥窯回轉(zhuǎn)高溫帶可大致分成主燒成帶、次燒成帶(輪帶區(qū))、過渡帶。現(xiàn)有的水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶配套方案是主燒成帶采用鎂鉻磚、次燒成帶采用鎂鉻磚或者鎂鋁尖晶石磚、過渡帶采用鎂鋁尖晶石磚或者硅莫磚，其雖然在目前能滿足水泥回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)行要求，但是存在六價鉻污染、節(jié)能效果差、不適應(yīng)未來水泥窯的發(fā)展趨勢等缺點。六價鉻污染是指燒成帶用鎂鉻磚使用后會產(chǎn)生致癌的六價鉻鹽化合物(Cr6+)，窯襯拆除后鎂鉻殘磚中的六價鉻鹽溶于水后會造成當(dāng)?shù)厮吹奈廴?，如果誤飲，會出現(xiàn)休克、 呼吸困難、甚至腎功能衰竭等現(xiàn)象。節(jié)能效果差主要表現(xiàn)在兩方面，第一是指次燒成帶用新型鎂鋁尖晶石磚的掛窯皮性能仍較差，窯皮厚度較薄，導(dǎo)致該部位筒體溫度較高；第二是指過渡帶用常規(guī)鎂鋁尖晶石磚雖然具有優(yōu)異的熱震穩(wěn)定性能和抗堿鹽侵蝕性能，但其本身的導(dǎo)熱系數(shù)偏大，也會導(dǎo)致該處筒體溫度較高。工業(yè)廢棄物用作水泥窯煅燒燃料已成為當(dāng)今世界水泥工業(yè)發(fā)展的趨勢，并有進(jìn)一步增長的趨勢。這個趨勢帶來的影響是窯內(nèi)溫度波動幅度、氣氛波動幅度都將增大，這對于熱震穩(wěn)定性能和抗氣氛波動性能較差的鎂鉻磚來說，會縮短使用壽命。另外常規(guī)硅莫磚雖然具有較好的熱震穩(wěn)定性能和較低的導(dǎo)熱系數(shù)，但其高溫性能較差，抗水泥窯過熱能力不足，從而也影響到其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種新型的水泥回轉(zhuǎn)窯，尤其是水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶用耐火材料的配置方案。本發(fā)明的水泥回轉(zhuǎn)窯的高溫帶分為主燒成帶、次燒成帶和過渡帶，主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用新型硅莫磚。本發(fā)明的主燒成帶用鎂鈣鋯磚優(yōu)選以優(yōu)質(zhì)鎂砂和合成鋯酸鈣為主原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，經(jīng)混練、壓制、干燥和> 1600°C燒成后制得。主原料的質(zhì)量百分優(yōu)選比為5-lmm 的粗鎂砂 40-45wt %，1-0. 088mm 的中鎂砂 15_20wt %, < 0. 088mm 的細(xì)鎂砂 15-20wt%,< Imm的鋯酸鈣15% -25wt%。鎂砂中的MgO含量優(yōu)選> 96wt% ；鋯酸鈣的化學(xué)成分優(yōu)選為氧化鋯60 65wt%、氧化鈣35 40wt%。本申請人經(jīng)大量研究和試驗發(fā)現(xiàn)，鎂鈣鋯磚具有優(yōu)異的掛窯皮性能和抗高溫熔蝕性能，十分適合在窯皮穩(wěn)定的主燒成帶使用。本發(fā)明的次燒成帶用鎂鋁鋯磚優(yōu)選以優(yōu)質(zhì)鎂砂和鋁鋯合成料為主原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，經(jīng)混練、壓制、干燥和> 1600°C燒成后制得。主原料的質(zhì)量百分比優(yōu)選為5-lmm 的粗鎂砂 45-55wt %，1-0. 088mm 的中鎂砂 10_15wt %，< 0. 088mm 的細(xì)鎂砂 20-30wt%,< Imm的鋁鋯合成料5-15wt%。鎂砂中的MgO含量優(yōu)選> 96%;鋁鋯合成料的化學(xué)成分優(yōu)選為氧化鋁75-85wt%、氧化鋯10-20Wt%。本申請人經(jīng)大量研究和試驗發(fā)現(xiàn)， 鎂鋁鋯磚具有良好的掛窯皮性能和熱震穩(wěn)定性能，十分適合在窯皮不穩(wěn)的次燒成帶使用。本發(fā)明的過渡帶用新型硅莫磚優(yōu)選以特級高鋁礬土、碳化硅、氮化硅為主原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，經(jīng)混練、壓制、干燥和> 1400°c燒成后制得。主原料的質(zhì)量百分比優(yōu)選為彡5謹(jǐn)?shù)奶丶壐咪X礬土 65-80wt%，彡1. 5謹(jǐn)?shù)奶蓟?-15%，彡0. 088謹(jǐn)?shù)牡?l-15wt%,^ 0. 088mm的結(jié)合粘土 4-襯8%。特級高鋁礬土中Al2O3優(yōu)選彡88wt%，碳化硅中SiC優(yōu)選彡90wt%，氮化硅中Si3N4優(yōu)選彡98wt%。本發(fā)明的新型硅莫磚相比普通硅莫磚具有更好的高溫性能，使用溫度> 1500°C，相比鎂鋁尖晶石磚導(dǎo)熱系數(shù)低，可以取代傳統(tǒng)過渡帶高溫段的鎂鋁尖晶石磚，具有明顯的節(jié)能效果。另外本新型硅莫磚相比普通硅莫磚具有更好的熱震穩(wěn)定性能和高溫耐磨性能，尤其適合處理二次原燃料的水泥干法窯，更符合水泥行業(yè)的發(fā)展趨勢。本發(fā)明根據(jù)水泥窯高溫帶不同部位的要求，結(jié)合不同耐火磚的特點，在不同部位應(yīng)用不同的耐火磚。相比現(xiàn)有的水泥窯配置方案，該配置方案具有無鉻化、更節(jié)能、更符合水泥窯用耐材的發(fā)展趨勢。


本發(fā)明的水泥回轉(zhuǎn)窯如圖1所示。水泥窯主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用新型硅莫磚。1-鎂鈣鋯磚2-鎂鋁鋯磚3-新型硅莫磚4-窯筒體5-輪帶
具體實施例方式本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖1所示干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯筒體4總長設(shè)定為15D(D =窯直徑)， 在主燒成帶(共2D)采用鎂鈣鋯磚1，在次燒成帶(共3D)采用鎂鋁鋯磚2，在過渡帶(共 4D)采用新型硅莫磚3，具體配置如表1所示。表1干法水泥回轉(zhuǎn)窯耐火磚配置
使用部位下過渡帶 (0.3D)次燒成帶 (2.2D)主燒成帶 (2D)次燒成帶 (0.8D)上過渡帶 (3.7D)使用位Tf:0-0.3D0.3D-2.5D2.5D 4.5D4.5D-5.3D5.3D-9.0DD=4.0m0 1.2m1.2m~10.0m10.0m 18.0m18.0m~21.2m21.2m~36.0mD=4.8m0 1.4m1.4m 12.Om12.0m~21.6m21.6m~25.6m25.6m~43.2mfrj火磚種新型硅莫磚鎂鋁鋯磚鎂鈣鋯磚鎂鋁鋯磚新型硅莫磚 相比現(xiàn)有的水泥回轉(zhuǎn)窯，表1所示的本發(fā)明的水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶用耐火材料的配置方案具有無鉻化、更節(jié)能等優(yōu)點，符合水泥窯用耐材的發(fā)展趨勢。
權(quán)利要求
1.一種水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于該水泥回轉(zhuǎn)窯的高溫帶分為主燒成帶、次燒成帶和過渡帶，主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用新型硅莫磚。
2.如權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于主燒成帶用鎂鈣鋯磚是以優(yōu)質(zhì)鎂砂和合成鋯酸鈣為主原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，經(jīng)混練、壓制、干燥和> 160(TC燒成后制得的。
3.如權(quán)利要求2所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，主原料的質(zhì)量百分比為5-lmm的粗鎂砂 40-45wt%，1-0. 088mm 的中鎂砂 15_20wt%，< 0. 088mm 的細(xì)鎂砂 15_20wt%，< Imm 的鋯酸鈣15% -25wt% ；鎂砂中的MgO含量> 96wt% ；鋯酸鈣的化學(xué)成分為氧化鋯60 65wt%、氧化鈣；35 40wt%。
4.如權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于次燒成帶用鎂鋁鋯磚是以優(yōu)質(zhì)鎂砂和鋁鋯合成料為主原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，經(jīng)混練、壓制、干燥和> 160(TC燒成后制得的。
5.如權(quán)利要求4所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，主原料的質(zhì)量百分比為5-lmm的粗鎂砂 45-55wt%，1-0. 088mm 的中鎂砂 10_15wt%，< 0. 088mm 的細(xì)鎂砂 20_30wt%，< Imm 的鋁鋯合成料5-15wt% ；鎂砂中的MgO含量>96% ；鋁鋯合成料的化學(xué)成分為氧化鋁 75-85wt%、氧化鋯 10-20wt%。
6.如權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于過渡帶用硅莫磚是以特級高鋁礬土、 碳化硅、氮化硅為主原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，經(jīng)混練、壓制、干燥和> 1400°C燒成后制得的。
7.如權(quán)利要求6所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，主原料的質(zhì)量百分比為5mm的特級高鋁礬土 65-80wt %，^ 1. 5mm的碳化硅5-15%，^ 0. 088mm的氮化硅l_15wt%， 彡0. 088mm的結(jié)合粘土 4_wt8%。
8.如權(quán)利要求7所述的水泥回轉(zhuǎn)窯，其特征在于特級高鋁礬土中Al2O3^ 88wt%，碳化硅中SiC彡90wt%，氮化硅中Si3N4彡98wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥回轉(zhuǎn)窯，該水泥回轉(zhuǎn)窯的高溫帶分為主燒成帶、次燒成帶和過渡帶，主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用硅莫磚。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的水泥回轉(zhuǎn)窯具有無鉻化、更節(jié)能等優(yōu)點，符合水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料的發(fā)展趨勢。
文檔編號C04B35/66GK102353253SQ20111023533
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者馮運(yùn)生, 周偉, 夏文斌, 張德義, 李平, 李燕京, 王林俊, 王治峰, 韓忠毅, 馬飛, 高長賀 申請人:鞏義通達(dá)中原耐火技術(shù)有限公司, 通達(dá)耐火技術(shù)股份有限公司