[发明专利]一种酸再生反应炉内衬浇注料及其制备方法

说明书

本发明属于不定型耐火材料技术领域，具体涉及一种酸再生反应炉内衬浇注料及其制备方法，以碳化硅为主要材料，莫来石、熔融石英辅助，补充加入Al₂O₃微粉和硅微粉，同时外加减水剂、促凝剂和结合剂，经过干混，湿混，研磨，浇注、煅烧等工序制备出一种组织结构均匀、致密、热稳定性优良的耐酸、耐热、高导热体浇注料。本发明针对低温（≤200℃）酸再生工艺设备的需要，所制备的酸再生反应炉的内衬浇注料施工性能好、耐酸蚀、热稳定性优良、导热率高，可以在160~200℃下进行浇注，所制得的浇注料显气孔率≤16%，平均孔径≤1μm，耐酸度99.5%，可以满足低温酸再生反应炉的长期使用。

技术领域

本发明属于不定型耐火材料技术领域，具体涉及一种酸再生反应炉内衬浇注料及其制备方法。

背景技术

我国年产钢超过8亿吨，包括硅钢、不锈钢，镀锌、镀锡板材，镀锌、镀锡管材等品种，上述钢材在生产过程中需要进行酸洗，据统计报导每生产50万吨钢材，酸洗过程中将产生10000吨废酸（其中主要是HCl、H₂SO₄）需要进一步加工处理。国内外的大型钢铁联合企业钢材产量大，富余热能（煤气）充足，生产过程中常采用高温水解技术，通过喷雾焙烧的方法，将废酸再生，并循环利用，同时回收赤铁矿（Fe₂O₃），生产高附加值的磁性材料或颜料。而机械制造、船舶、家具等行业内的众多企业不具备高温水解废酸的技术，在钢材酸洗电镀的过程中产生的废酸往往加碱中和后直接排放，这种做法不仅污染环境，而且浪费资源。

在实施过程中的低温（≤200℃）酸再生工艺可有效解决上述问题，低温（≤200℃）酸再生工艺是一种非常规湿法冶金的低温水解技术，低温（≤200℃）酸再生工艺是工作温度在160~200℃的条件下将废酸再生，此过程中的核心设备反应釜、氧化塔和水解炉的实质是热能交换器，在使用过程中的工艺流程是：将过热的高温导热油在双层炉壁的空间内循环流动，从而将热量传导至炉内加热体，因此，需要炉衬必须具备耐酸蚀、热稳定性好、导热率高的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对低温（≤200℃）酸再生工艺设备的需要，结合现有技术难点，设计一种酸再生反应炉内衬浇注料及其制备方法，所制备的酸再生反应炉内衬浇注料施工性能好、耐酸蚀、热稳定性优良、导热率高，可以满足低温酸再生反应炉的长期使用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种酸再生反应炉内衬浇注料，由以下质量百分比的原料组成：碳化硅70-80%，莫来石10-20%，熔融石英3-5%，Al₂O₃微粉2-7%和硅微粉3-5%，以上组分之和为100%；外加占上述组分总量0.05%-0.1%的减水剂、占上述组分总量0.02-0.05%的促凝剂和占上述组分总量7-12%的结合剂。

具体的，所述减水剂为六偏磷酸钠；促凝剂为粉状硫酸铝；所述结合剂为硅溶胶，其中SiO₂≥40%，pH8.5-10。

具体的，所述的碳化硅为绿碳化硅，其中SiC含量≥98.5%；碳化硅由细度小于等于0.074mm的SiC细粉，细度分别为0.1-1mm、1.1-3mm和3.1-5mm的SiC颗粒组成。

进一步的，SiC细粉含量小于等于25%；细度分别为0.1-1mm、1.1-3mm和3.1-5mm的SiC颗粒的比例为（32-36）:（30-34）:（32-36）。

优选的，所述的莫来石中Al₂O₃含量≥70%。

优选的，所述的熔融石英包括细度为0.1-3mm的细粉和细度为0.1-3mm的细粉，其中SiO₂含量≥99.5%，Fe₂O₃含量≤0.004%。