[发明专利]一种协同处置固废水泥窑的预分解系统用耐火浇注料

说明书

一种协同处置固废水泥窑的预分解系统用耐火浇注料，按照重量比，由59‑64份的耐火骨料、36‑41份的耐火粉料、9‑12份的结合剂、0.2‑0.6份的复合功能剂和1.35‑2.12份的添加剂制成，其特征在于，耐火骨料为废碳化硅质窑具骨料，耐火粉料为废莫来石‑刚玉质窑具粉，复合功能剂为碳化硼细粉。本发明旨在解决目前用作协同处置固废水泥窑分解炉及旋风预热器的锥部和下料溜管内衬的耐火浇注料生产成本较高，以及在协同处置固废时因为恶劣严苛的使用环境导致易蚀损、易结皮等问题。

技术领域

本发明涉及一种不定形耐火材料，具体的说是一种协同处置固废水泥窑的预分解系统用耐火浇注料。

背景技术

现代水泥窑的预分解系统包括分解炉和多级旋风预热器(通常有五级，从高端到低端分别为C1～C5预热器)。利用水泥回转窑(简称水泥窑)协同处置固废的过程中，一些经过干燥、粉碎等预处理的低(无)热值的固体废物，通常从C2预热器的入料口投入水泥窑系统进行处理；而一些不适合从窑头燃烧器喷入、但又具有一定热值的固体废物则被送入分解炉处理。因此，对于协同处置固废水泥窑的预分解系统而言，其工况环境为：气固两相温度较低(气体温度介于350～910℃，物料温度介于100～870℃)，其中分解炉内温度较高，气固两相的温度分别大致为880～910℃和850～870℃；气固两相流速较大，且由固废焚烧和水泥生料煅烧产生的挥发性碱、氯、硫等离子循环富集。它们在对内衬耐火材料产生强烈侵蚀作用的同时，也会粘附于生料颗粒和窑气中的粉尘上并易附着于低位预热器(C4、C5)的内衬耐火材料上，产生结皮，甚至堵塞，影响窑的正常运行。因此，要求分解炉和预热器内衬工作层耐火材料应具有良好的抗化学侵蚀性、抗结皮性、耐磨性和中低温力学强度。

目前，水泥窑预分解系统内衬工作层大多采用耐碱砖、抗剥落高铝砖、硅莫系耐火砖和铝酸盐水泥结合的高铝(莫来石)-SiC质抗结皮耐火浇注料，这些SiC质抗结皮耐火浇注料虽然具有一定的抗结皮性，但由于水泥窑协同处置固废带来的恶劣侵蚀性环境，使得它们短时间内就容易出现侵蚀损毁和结皮堵塞的问题。此外，铝酸盐水泥结合浇注料还存在两个严重问题：一是水泥结合浇注料在烘烤时必须严格控制升温速度，否则容易因水化产物脱水分解形成很高的内部蒸汽压力而产生爆裂，进而更加剧浇注料的蚀损；二是在1000℃以下的烘烤升温过程中，由于水化产物分解脱水、水化结合作用失效，会造成浇注料的中低温强度大幅下降。因此，铝酸盐水泥结合浇注料的养护工艺要求严，养护周期长，脱水过程中强度下降明显，容易出现裂纹甚至爆裂剥落。

发明内容

本发明旨在提供一种协同处置固废水泥窑的预分解系统用耐火浇注料，旨在解决目前用作水泥窑分解炉及旋风预热器的锥部和上升烟道、下料溜管内衬的耐火浇注料生产成本较高，以及在协同处置固废时因为恶劣严苛的使用环境导致易蚀损、易结皮等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种协同处置固废水泥窑的预分解系统用耐火浇注料，按照重量比，由59-64份的耐火骨料、36-41份的耐火粉料、9-12份的结合剂、0.2-0.6份的复合功能剂和1.35-2.12份的添加剂制成，其特征在于，耐火骨料为废碳化硅质窑具骨料，耐火粉料为废莫来石-刚玉质窑具粉，复合功能剂为碳化硼细粉。

所述废莫来石-刚玉质窑具粉的成分中含Al₂O₃ 80～85％，SiO₂ 13～16％，Fe₂O₃＜1.2％。

作为上述技术方案的进一步优化，所述耐火粉料还含有2-5份的氧化铝微粉和1-4份氧化硅微粉。

作为上述技术方案的进一步优化，所述耐火粉料还含有14-20份的废碳化硅质窑具粉。

作为上述技术方案的进一步优化，所述废碳化硅质窑具骨料的成分中SiC含量＞80％。

作为上述技术方案的进一步优化，所述耐火骨料还含有32-40份的废莫来石-刚玉质窑具骨料，余量为废碳化硅质窑具骨料。