一種炭化爐用耐酸預制件的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料領域，尤其涉及一種炭化爐用耐酸預制件的制備方法。
【背景技術】
[0002]熱解炭化技術是在無氧條件下利用高溫使有機成分發(fā)生熱解形成固體炭化物，在熱解炭化過程中會產(chǎn)生大量的氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物、氯化氫以及氟化氫等強酸性氣體，加上高溫水蒸氣的作用，產(chǎn)生的煙氣對炭化爐內(nèi)襯侵蝕嚴重。目前直接針對炭化爐內(nèi)襯材料進行研宄的很少，大多數(shù)是直接將在其他領域使用的材料直接做做炭化爐內(nèi)襯使用。高鋁質(zhì)澆注料在強度和耐磨性方面能夠滿足炭化爐的使用要求，但其高溫抗酸侵蝕性較差，產(chǎn)品使用效果不理想。普通的輕質(zhì)耐酸澆注料在使用溫度方面達不到炭化爐的要求，難以抵抗高溫酸性氣體的沖刷和侵蝕，使用一段時間后內(nèi)襯表面容易產(chǎn)生釉狀覆蓋物，容易開裂。采用含碳材料制備的內(nèi)襯雖然能夠提高高溫化學穩(wěn)定性，但是含碳材質(zhì)本身的熱導率較大，使用過程中熱量損失嚴重，能耗增加，必須增加內(nèi)襯厚度才能滿足炭化爐保溫隔熱性能要求，同時也造成了炭化爐體積增大。用定形耐火制品構筑工業(yè)爐時，工業(yè)爐的結(jié)構設計往往要受到定形制品體積形狀和加工處理難度的限制。同時，又要受到施工體材料自身高溫結(jié)構強度的限制。因此工業(yè)爐的襯體結(jié)構不能過于復雜，很難按實際需要來設計。而且為了使襯體具有足夠的結(jié)構強度和保溫性能，必須具有足夠的厚度，增大襯體耐材的用量。因此需要一種能在使用溫度、強度、導熱系數(shù)、抗侵蝕性能等方面能夠全面滿足炭化爐使用條件的內(nèi)襯材料，這也成為影響固體廢棄物熱解炭化處理進程的當務之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種炭化爐用耐酸預制件，旨在解決熱解炭化過程中產(chǎn)生的煙氣對炭化爐內(nèi)襯侵蝕嚴重的問題。
[0004]為了解決以上技術問題，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):一種炭化爐用耐酸預制件的制備方法，依次包括以下步驟:
[0005]A、按照質(zhì)量份數(shù)將10?20份5?8mm的莫來石、10?15份3?5mm的焦寶石、10?15份的I?3_焦寶石、5?10份O?1_的焦寶石、10?25份0.2?1_的氧化鋁空心球、8?15份不大于200目的碳化硅粉、5?10份不大于200目的焦寶石粉、3?5份鋁酸鈣水泥、3?5份氧化鋁粉、4?6份硅微粉、0.10?0.15份減水劑、0.01?0.02份防爆纖維混合，形成混合料a。
[0006]B、向混合料a中加入水攪拌均勻，形成混合物b，水在混合物b中所占質(zhì)量百分比為5?7% ;
[0007]C、將混合物b澆注到模具中成型；
[0008]D、在模具中成型3.5?4.5小時后脫模；
[0009]E、養(yǎng)護47?49小時；
[0010]F、產(chǎn)品養(yǎng)護后以14?16°C /h的升溫速度升溫到105?115°C，保溫23.5?24.5小時；再以19?21 °C /h的升溫速度升溫到345?355°C，保溫23.5?24.5小時；再以24?26°C /h的升溫速度升溫到600?620°C，保溫23.5?24.5小時；再以29?31°C /h的升溫速度升溫到800?820°C，保溫3.8?4.2小時；自然冷卻降溫，制得炭化爐用耐酸預制件。
[0011]進一步，所述混合料a包括20份5?8mm的莫來石、10份3?5mm的焦寶石、15份的I?3mm焦寶石、6份O?Imm的焦寶石、10份0.2?Imm的氧化銷空心球、15份不大于200目的碳化硅粉、5份不大于200目的焦寶石粉、5份鋁酸鈣水泥、5份氧化鋁粉、4份硅微粉、0.10份減水劑、0.02份防爆纖維。按此配比制備的炭化爐用耐酸預制件具有導熱系數(shù)低、抗侵蝕性能優(yōu)異點特點。
[0012]進一步，所述混合料a包括10份5?8mm的莫來石、15份3?5mm的焦寶石、10份的I?3mm焦寶石、10份O?Imm的焦寶石、25份0.2?Imm的氧化銷空心球、8份不大于200目的碳化硅粉、10份不大于200目的焦寶石粉、3份鋁酸鈣水泥、3份氧化鋁粉、6份硅微粉、0.15份減水劑、0.01份防爆纖維。本發(fā)明制備的炭化爐耐酸預制件高溫抗酸侵蝕性好，強度適宜，能夠很好的滿足炭化爐的使用條件。本發(fā)明制備的炭化爐耐酸預制件具有較低的導熱系數(shù)以及優(yōu)異的抗熱震穩(wěn)定性。
[0013]進一步，所述混合料a包括15份5?8mm的莫來石、12份3?5mm的焦寶石、12份的I?3mm焦寶石、5份O?Imm的焦寶石、22份0.2?Imm的氧化銷空心球、11份不大于200目的碳化硅粉、8份不大于200目的焦寶石粉、5份鋁酸鈣水泥、5份氧化鋁粉、5份硅微粉、0.10份減水劑、0.02份防爆纖維。本發(fā)明制備的炭化爐耐酸預制件兼顧了產(chǎn)品強度與導熱系數(shù)的性能要求，能夠顯著延長炭化爐的使用壽命。
[0014]進一步，所述混合料a包括18份5?8mm的莫來石、12份3?5mm的焦寶石、15份的I?3mm焦寶石、8份O?Imm的焦寶石、15份0.2?Imm的氧化銷空心球、9份不大于200目的碳化硅粉、10份不大于200目的焦寶石粉、4份鋁酸鈣水泥、3份氧化鋁粉、6份硅微粉、0.15份減水劑、0.01份防爆纖維。本發(fā)明制備的炭化爐耐酸預制件高溫抗酸侵蝕性好，強度適宜，能夠很好的滿足炭化爐的使用條件。
[0015]進一步，所述莫來石為燒結(jié)莫來石，燒結(jié)莫來石中Al2O3的質(zhì)量百分含量多68%。
[0016]進一步，所述鋁酸鈣水泥中Al2O3的質(zhì)量百分含量彡68%。
[0017]進一步，所述硅微粉中S12的質(zhì)量百分含量彡94%。
[0018]進一步，在步驟F中，產(chǎn)品養(yǎng)護后以15°C /h的升溫速度升溫到110°C，保溫24小時；再以20°C /h的升溫速度升溫到350°C，保溫24小時；再以25°C /h的升溫速度升溫到610°C，保溫24小時；再以30°C /h的升溫速度升溫到810°C，保溫4小時；自然冷卻降溫，制得炭化爐用耐酸預制件。
[0019]與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明制備的炭化爐用耐酸預制件具有良好的高溫抗酸侵蝕性、適宜的強度、較低的導熱系數(shù)以及優(yōu)異的抗熱震穩(wěn)定性，能夠抵抗在熱解炭化過程中產(chǎn)生的氮氧化物、硫氧化物、氯化氫以及部分氟化氫等強酸性氣體的侵蝕，兼顧了產(chǎn)品強度與導熱系數(shù)的性能要求，能夠顯著延長炭化爐的使用壽命；采用上述材料和工藝，預制件結(jié)構致密性強，煙氣難以進入結(jié)構內(nèi)部，提高了使用壽命；在煙氣的腐蝕時，上述材料之間相互抑制，增強了抗腐蝕能力。
【具體實施方式】
[0020]實施例一:
[0021]一種炭化爐用耐酸預制件的制備方法，依次包括以下步驟:A、按照質(zhì)量份數(shù)將包括20份5?8_的莫來石、10份3?5_的焦寶石、15份的I?3_焦寶石、6份O?1_的焦寶石、10份0.2?Imm的氧化鋁空心球、15份不大于200目的碳化硅粉、5份不大于200目的焦寶石粉、5份鋁酸鈣水泥、5份氧化鋁粉、4份硅微粉、0.10份減水劑、0.02份防爆纖維混合，形成混合料a。
[0022]B、向混合料a中加入水攪拌均勻，形成混合物b，水在混合物b中所占質(zhì)量百分比為5% ；
[0023]C、將混合物b澆注到模具中成型；
[0024]D、在模具中成型4小時后脫模；
[0025]E、養(yǎng)護48小時；
[0026]F、產(chǎn)品養(yǎng)護后以15°C /h的升溫速度升溫到110°C，保溫24小時；再以20°C /h的升溫速度升溫到350°C，保溫24小時；再以25°C/h的升溫速度升溫到610°C，保溫24小時；再以30°C /h的升溫速度升溫到810