本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種窯口澆注料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)，隨著新型干法水泥生產(chǎn)工藝和技術(shù)的成熟，我國大規(guī)格回轉(zhuǎn)窯的新型干法水泥生產(chǎn)線數(shù)量得到了迅猛發(fā)展，這得益于新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯直徑∮4.5~6m，窯長70~84m，具有窯溫高、窯速快、產(chǎn)量大，經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)勢，但也帶來了窯內(nèi)襯受堿侵蝕加重、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜等問題。
由于前窯口與冷卻機(jī)相連，前窯口處的溫度在1100℃~1450℃范圍內(nèi)波動，所以窯口處的耐火材料要求具有良好的熱震穩(wěn)定性。持續(xù)的溫度變化帶來熱應(yīng)力不斷的變化而使耐火材料產(chǎn)生破壞效果。轉(zhuǎn)體窯在長期的轉(zhuǎn)動下，窯體會發(fā)生變形，從而對耐火內(nèi)襯形成擠壓，窯口澆注料會受到擠壓而脫落，雖然采用了很多措施，不斷提高窯口耐火材料的綜合性能，但窯口損壞現(xiàn)象依然存在，嚴(yán)重影響水泥企業(yè)的安全生產(chǎn)和正常運(yùn)行。
目前，窯口所用的耐火材料主要為剛玉質(zhì)或高鋁質(zhì)澆注料，例如專利號cn102584296b所提供的剛玉-碳化硅澆注料、cn104355646b所提供的剛玉質(zhì)澆注料，解決了澆注料內(nèi)部氣孔多且不均勻以及不耐磨的問題，在一定程度上提高了使用壽命，但是，對于熱震穩(wěn)定性這方便的硬性需求還是難以滿足，使用過程中的熱應(yīng)力使得耐火材料制品產(chǎn)生裂紋，并逐步導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展和制品部分剝落，最終使制品損壞，難以滿足現(xiàn)有需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
在上述背景的基礎(chǔ)下，本發(fā)明旨在提供一種窯口澆注料及其生產(chǎn)工藝，利用合理的粒度組成、氣孔率，以及利用不同原料之間的熱膨脹系數(shù)的差異，以此來提高該耐火澆注料的熱震性能、抗侵蝕性能以及耐磨性能，大大延長使用壽命。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種窯口澆注料，所述窯口澆注料的原料按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行配置：
粒度為1~8mm的均化礬土8~15%
粒度為1~8mm的焦寶石5~10%
粒度為1~3mm的碳化硅20~25%
粒度為1~3mm的紅柱石10~15%
粒度為0.001~0.088mm的高鋁礬土粉4~10%
0~2.5μm煅燒α氧化鋁3~5%
0~0.15μm硅微粉5~8%
粒度為1~4mm的白剛玉粉20~25%
鋁酸鈣水泥5~10%
防爆纖維0.1~0.5%
粒度為1~8mm的氧化鋁空心球5~8%
復(fù)合減水劑0.2~0.3%
上述各項組分含量之和為100%。
優(yōu)選地，所述復(fù)合減水劑為氨基酸磺酸鹽系高效減水劑與fdn高效減水劑以及三聚磷酸鈉的混合物，所述復(fù)合減水劑中各組分的質(zhì)量比為：
氨基酸磺酸鹽系高效減水劑：fdn高效減水劑：三聚磷酸鈉=1：1.2：1.5
本發(fā)明還提供了該窯口澆注料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
a、將稱量好的的均化釩土、焦寶石、碳化硅、紅柱石以及鋁酸鈣水泥放入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在5~10分鐘，形成骨基料；
b、將稱量好的高鋁礬土粉、煅燒α氧化鋁、硅微粉、白剛玉粉攪拌混合，形成粉基料；
c、將上述骨基料以及粉基料進(jìn)行混合，然后加入氧化鋁空心球攪拌均勻，形成基料；
d、將基料與復(fù)合減水劑分開包裝，再一起進(jìn)行包裝，形成最終的澆注料。
進(jìn)一步的，所述窯口澆注料的使用方法包括以下步驟：
1）將基料倒入攪拌機(jī)中攪拌，等待加水?dāng)嚢瑁?/p>
2）將復(fù)合減水劑倒入稱量好的水中混合均勻，再將該混合水倒入攪拌機(jī)中，將基料進(jìn)行攪拌，邊倒水，邊攪拌，攪拌時間在10~15分鐘；
3）將攪拌好的澆注料利用模具進(jìn)行成型，在常溫下養(yǎng)護(hù)24~48h，然后放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干時間在24h~48h；
4）將干燥好的成品進(jìn)行加熱處理，以5℃/min的速度從110℃加熱到1200℃，保溫3h。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的窯口澆注料，由均化礬土、焦寶石、碳化硅、紅柱石、高鋁礬土粉、煅燒α氧化鋁、硅微粉、白剛玉粉、鋁酸鈣水泥、防爆纖維、氧化鋁空心球以及復(fù)合減水劑構(gòu)成，首先利用不同原料之間的熱膨脹系數(shù)的差異，使得窯口制品內(nèi)部產(chǎn)生一定量的細(xì)微裂紋，從而提高窯口的熱震穩(wěn)定性，且通過氧化鋁空心球，一方面可以降低制品的重量，另一方面，替代閉氣孔，阻礙熱應(yīng)力的“尖端效應(yīng)”，以此來再次提高耐火材料的熱震穩(wěn)定性，通過減少顯氣孔來提高抗侵蝕性能，利用各項原料選定的粒度來提高制品的結(jié)合強(qiáng)度，提高耐磨性能。利用此復(fù)合減水劑，可以提高減水效果且不離析，流動性良好，配合澆注料的其他性能也很理想。其中的高溫反應(yīng)原料在加熱過程中反應(yīng)產(chǎn)出一定量的莫來石以及鈣長石，與均化釩土中均勻分布的雜質(zhì)形成高粘度的硅酸鹽，以此來提高高溫抗折強(qiáng)度。其中生成的氧化硅與氧化鋁在制品表面形成釉層，在一定程度上封閉澆注料表面的氣孔同時降低顯氣孔率，顯著阻隔堿蒸汽向制品內(nèi)部滲入以及侵蝕的過程，延長了使用壽命。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出任何修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
實施例1：
一種窯口澆注料，所述窯口澆注料的原料按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行配置：
粒度為5mm的均化礬土15%
粒度為3mm的焦寶石10%
粒度為3mm的碳化硅20%
粒度為3mm的紅柱石10%
粒度為0.08mm的高鋁礬土粉5%
2.5μm煅燒α氧化鋁5%
0.15μm硅微粉5%
粒度為3mm的白剛玉粉20%
鋁酸鈣水泥5%
防爆纖維0.2%
粒度為5mm的氧化鋁空心球5%
復(fù)合減水劑0.2%
其中，所述復(fù)合減水劑為氨基酸磺酸鹽系高效減水劑與fdn高效減水劑以及三聚磷酸鈉的混合物，所述復(fù)合減水劑中各組分的質(zhì)量比為：
氨基酸磺酸鹽系高效減水劑：fdn高效減水劑：三聚磷酸鈉=1：1.2：1.5
本發(fā)明還提供該窯口澆注料的生成工藝，包括，a、將稱量好的的均化釩土、焦寶石、碳化硅、紅柱石以及鋁酸鈣水泥放入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在10分鐘，形成骨基料；
b、將稱量好的高鋁礬土粉、煅燒α氧化鋁、硅微粉、白剛玉粉攪拌混合，形成粉基料；
c、將上述骨基料以及粉基料進(jìn)行混合，然后加入氧化鋁空心球攪拌均勻，形成基料；
d、將基料與復(fù)合減水劑分開包裝，再一起進(jìn)行包裝，形成最終的澆注料。
本窯口澆注料的使用方法如下：
1）將基料倒入攪拌機(jī)中攪拌，等待加水?dāng)嚢瑁?/p>
2）將復(fù)合減水劑倒入稱量好的水中混合均勻，再將該混合水倒入攪拌機(jī)中，將基料進(jìn)行攪拌，邊倒水，邊攪拌，攪拌時間在15分鐘；
3）將攪拌好的澆注料利用模具進(jìn)行成型，在常溫下養(yǎng)護(hù)48h，然后放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干時間在48h；
4）將干燥好的成品進(jìn)行加熱處理，以5℃/min的速度從110℃加熱到1200℃，保溫3h。
實施例2：
一種窯口澆注料，所述窯口澆注料的原料按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行配置：
粒度為5mm的均化礬土10%
粒度為3mm的焦寶石10%
粒度為3mm的碳化硅25%
粒度為3mm的紅柱石10%
粒度為0.08mm的高鋁礬土粉5%
2.5μm煅燒α氧化鋁2%
0.15μm硅微粉8%
粒度為3mm的白剛玉粉20%
鋁酸鈣水泥5%
防爆纖維0.2%
粒度為5mm的氧化鋁空心球5%
復(fù)合減水劑0.2%
其中，所述復(fù)合減水劑為氨基酸磺酸鹽系高效減水劑與fdn高效減水劑以及三聚磷酸鈉的混合物，所述復(fù)合減水劑中各組分的質(zhì)量比為：
氨基酸磺酸鹽系高效減水劑：fdn高效減水劑：三聚磷酸鈉=1：1.2：1.5
本發(fā)明還提供該窯口澆注料的生成工藝，包括，a、將稱量好的的均化釩土、焦寶石、碳化硅、紅柱石以及鋁酸鈣水泥放入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在10分鐘，形成骨基料；
b、將稱量好的高鋁礬土粉、煅燒α氧化鋁、硅微粉、白剛玉粉攪拌混合，形成粉基料；
c、將上述骨基料以及粉基料進(jìn)行混合，然后加入氧化鋁空心球攪拌均勻，形成基料；
d、將基料與復(fù)合減水劑分開包裝，再一起進(jìn)行包裝，形成最終的澆注料。
本窯口澆注料的使用方法如下：
1）將基料倒入攪拌機(jī)中攪拌，等待加水?dāng)嚢瑁?/p>
2）將復(fù)合減水劑倒入稱量好的水中混合均勻，再將該混合水倒入攪拌機(jī)中，將基料進(jìn)行攪拌，邊倒水，邊攪拌，攪拌時間在15分鐘；
3）將攪拌好的澆注料利用模具進(jìn)行成型，在常溫下養(yǎng)護(hù)48h，然后放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干時間在48h；
4）將干燥好的成品進(jìn)行加熱處理，以5℃/min的速度從110℃加熱到1200℃，保溫3h。
實施例1：
一種窯口澆注料，所述窯口澆注料的原料按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行配置：
粒度為5mm的均化礬土8%
粒度為3mm的焦寶石5%
粒度為3mm的碳化硅25%
粒度為3mm的紅柱石10%
粒度為0.08mm的高鋁礬土粉10%
2.5μm煅燒α氧化鋁5%
0.15μm硅微粉7%
粒度為3mm的白剛玉粉20%
鋁酸鈣水泥5%
防爆纖維0.2%
粒度為5mm的氧化鋁空心球5%
復(fù)合減水劑0.2%
其中，所述復(fù)合減水劑為氨基酸磺酸鹽系高效減水劑與fdn高效減水劑以及三聚磷酸鈉的混合物，所述復(fù)合減水劑中各組分的質(zhì)量比為：
氨基酸磺酸鹽系高效減水劑：fdn高效減水劑：三聚磷酸鈉=1：1.2：1.5
本發(fā)明還提供該窯口澆注料的生成工藝，包括，a、將稱量好的的均化釩土、焦寶石、碳化硅、紅柱石以及鋁酸鈣水泥放入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在10分鐘，形成骨基料；
b、將稱量好的高鋁礬土粉、煅燒α氧化鋁、硅微粉、白剛玉粉攪拌混合，形成粉基料；
c、將上述骨基料以及粉基料進(jìn)行混合，然后加入氧化鋁空心球攪拌均勻，形成基料；
d、將基料與復(fù)合減水劑分開包裝，再一起進(jìn)行包裝，形成最終的澆注料。
本窯口澆注料的使用方法如下：
1）將基料倒入攪拌機(jī)中攪拌，等待加水?dāng)嚢瑁?/p>
2）將復(fù)合減水劑倒入稱量好的水中混合均勻，再將該混合水倒入攪拌機(jī)中，將基料進(jìn)行攪拌，邊倒水，邊攪拌，攪拌時間在15分鐘；
3）將攪拌好的澆注料利用模具進(jìn)行成型，在常溫下養(yǎng)護(hù)48h，然后放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干時間在48h；
4）將干燥好的成品進(jìn)行加熱處理，以5℃/min的速度從110℃加熱到1200℃，保溫3h。
上述實施例中所用的各組分是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的產(chǎn)品，在市場上均可購買到，利用各組分原料之間熱膨脹系數(shù)的差異，可以使得澆注料內(nèi)部產(chǎn)生一定量的微小裂紋，提高澆注料的熱震穩(wěn)定性，添加的氧化鋁空心球，可以降低澆注料的質(zhì)量，降低運(yùn)輸成本，還可以阻礙熱應(yīng)力的作用，以及添加的防爆纖維，都可以提高熱震穩(wěn)定性，碳化硅、礬土粉、煅燒α氧化鋁以及硅微粉等細(xì)粉相作用，可以提高抗堿侵蝕性能，利用不同粒度的原料可以提高澆注料的耐磨性能，利用復(fù)合減水劑，可以提高減水效果，同時配合整體澆注料的性能良好，延長澆注料的使用壽命在20~24個月之間。
上述實施例1-3的物理指標(biāo)比較見下表