[发明专利]高耐磨高抗热震性耐火材料及该材料制作的炉口预制件

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨性好、抗热震性好的耐火材料，以及使用该耐火材料制作的炉口预制件，属于耐火材料技术领域。

背景技术

耐火材料常用于制作锅炉或窑炉内衬，其中，由于物料频繁通过炉口进出炉体，物料对炉口的冲刷磨损力大，因此炉口内衬都是使用高抗磨性耐火材料；并且由于炉口靠近外部环境，炉口内温度波动大，温度波动产生的热震效应容易导致炉口内衬产生裂纹、材料剥落甚至崩溃问题，因此工业上也要求炉口内衬耐火材料的抗热震性高。特别是工业常用的电力循环流化床锅炉，其炉膛内物料浓度高、流速快、局部温差大，其落煤口处长期处于物料磨损和较大温差的环境，极容易发生落煤口材料磨损、剥落甚至崩溃的问题。

为了得到高耐磨性和高抗热震性的炉口内衬耐火材料，以解决上述技术问题，国内外研究者纷纷对耐火材料配方进行了研究，如中国专利文献CN102850069A公开了一种水泥窑窑口专用的窑口可塑料，其原料为硅线石50-60wt%、红柱石10-25wt%、碳化硅1-15wt%、硅微粉1-5wt%、纯铝酸钙水泥3-8wt%、氧化铝微粉2-6wt%、纳米二氧化硅0-1wt%和碳化硼0-2wt%。又如中国专利文献CN101481255A公开了一种高抗热震性莫来石承烧板，所用原料质量百分比为：红柱石30-35%、板状刚玉20-25%、电熔莫来石10-15%、硅线石8-12%、α-Al₂O₃粉15-20%、硅微粉2-3%、粘土3-4%、外加氟化铝5-8%和外加结合剂黄糊精溶液3-4%。

上述技术的耐火材料具有较高的抗热震性，显著减少了炉口内衬材料在温度波动下产生裂纹或者材料剥落问题，但是，上述耐火材料的耐磨性很低，炉口内衬容易被进出炉口的物料冲刷磨损，导致炉口内衬的使用寿命缩短。

除耐火材料配方外，国内外对炉口内衬的制作方法也有所关注。传统的锅炉或窑炉炉口内衬多是采用可塑料或浇注料在施工现场浇注—养护—烧结后得到。由于锅炉或窑炉耐温性的限制，烧结过程多在锅炉或窑炉的运行温度下进行，而其运行温度低于炉口内衬实际烧结温度，因此容易导致内衬材料不能充分养护、材料烧结度不够，直接导致炉口内衬材料的耐磨性差、抗震性差，普遍使用寿命仅3-5个月。尤其是对于电力循环流化床锅炉，其落煤口处长期处于高速冲刷和较大温差环境，因而落煤口内衬材料的损坏状况严重，需要频繁进行更换。

为解决上述技术问题，有研究者提出制作炉口预制件的方法，该方法可根据炉口尺寸事先制作出炉口预制件，使用时将炉口预制件安装在炉口即可。如中国专利文献CN202371992U公开了一种回转窑窑口用预制件，回转窑窑口内侧焊接有跟螺帽配套使用的地脚螺栓，地脚螺栓上面有螺纹，预制件上设置的螺栓孔套上地脚螺栓后用螺帽拧紧固定预制本体。预制本体固定后，螺栓孔用浇注料浇注至与预制本体表面相平，以避免螺栓和螺帽遭受高温损害，最后预制件彼此拼装组成回转窑窑口。

上述技术事先制作出性能合乎要求的窑口预制件，现场施工只需将预制件安装在窑口即可，避免了现场浇筑施工所带来的材料性能差、使用寿命短的问题，而且可实现窑口预制件的大规模标准化生产；但是，上述技术的预制件采用普通方法拼装，物料粉尘极易进入预制件接缝对炉壁造成磨损，同时高温环境也容易通过接缝损坏炉壁，导致炉口炉壁的使用寿命缩短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术耐火材料的耐磨性差，炉口内衬容易被物料冲刷磨损，导致炉口内衬的寿命缩短；进而提出一种耐磨性好、抗热震性优良的耐火材料。

本发明所要解决的另一技术问题是现有技术中物料粉尘容易通过拼接缝隙对炉壁造成磨损，同时高温热量也容易通过拼接缝隙损坏炉壁；进而提出一种拼接严密的炉口预制件。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高耐磨高抗热震性的耐火材料，以重量百分数计，其原料包括，

板状刚玉 53-67%

白刚玉粉 6-12%

氧化铝超微粉 5-10%

硅微粉 3-5%

硅线石粉 4-10%

红柱石粉 4-10%

铝酸钙水泥 3-5%。

所述板状刚玉由粒径1-3mm的板状刚玉和粒径0-1mm的板状刚玉组成，所述白刚玉粉为180-320目；所述粒径1-3mm的板状刚玉与所述粒径0-1mm的板状刚玉的重量比为（25-30）：（20-25）。