[发明专利]一种氧化锌回转窑用刚玉-莫来石浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化锌回转窑用刚玉‑莫来石浇注料及其制备方法。其技术方案是：先以40～60wt％的多孔刚玉‑铝酸钡颗粒、10～20wt％的莫来石颗粒、5～15wt％的锆莫来石细粉、5～15wt％的白刚玉细粉、5～15wt％的硅线石细粉、5～10wt％的氧化硅微粉、1～5wt％的氧化钐细粉、1～5wt％的硫酸钡细粉、1～5wt％的塞隆细粉和1～2wt％的钛碳化硅细粉为原料，再外加所述原料0.02～0.08wt％的减水剂、1～4wt％的铝酸钙水泥和7～15wt％的水，搅拌均匀，震动成型，制得氧化锌回转窑用刚玉‑莫来石浇注料。本发明制备的氧化锌回转窑用刚玉‑莫来石浇注料具有环境友好、导热系数低、耐磨性好、抗热震性能高和抗侵蚀性能优良的特点。

技术领域

本发明属于氧化锌回转窑用浇注料技术领域。具体涉及一种氧化锌回转窑用刚玉-莫来石浇注料及其制备方法。

背景技术

氧化锌回转窑是回收含锌渣料中氧化锌的设备，属于一种高温火法冶炼设备。其内衬热面耐火材料使用条件比较恶劣，如炉内温度高，碱、锌及二氧化硫等侵蚀性气体浓度大，同时内衬热面耐火材料还遭受气流冲刷和炉内温度的剧烈波动。为了使回转窑稳定运行，要求内衬热面耐火材料高温强度和抗热震性能要好，同时还应具有良好的耐磨性能和抗气相侵蚀性能。

目前，氧化锌回转窑内衬热面耐火材料普遍采用镁铝铬砖砌筑，由于氧化铬的存在，镁铝铬砖在氧化锌回转窑内的化学侵蚀相对较弱(康明红,毛忠.锌浸出渣回转挥发窑用镁铝铬砖.耐火材料,2006(2):pp154-155.)。然而，镁铝铬砖不仅显气孔率高、强度低和耐磨性差，且由于热膨胀系数很高，抗热震性能差。长期的使用过程发现，侵蚀气体容易沿着砖缝及气孔渗入到镁铝铬砖内部，改变耐火材料结构，加之气流冲刷及热应力的作用，部分耐火材料与砖体分离，形成剥落，造成砖体的严重损毁。此外，镁铝铬砖导热系数高，导致窑体热量耗散严重；使用过程三价铬会转化为致癌的六价铬离子，严重威胁人和动物的健康。“一种氧化锌回转窑反应带用铝铬锆硅复合砖及制备方法”(CN112299826A)专利技术，采用板状刚玉、电熔铬铝尖晶石、碳化硅、氧化锆和氧化铝超细粉等为原料，经混料压制成型，制得了氧化锌回转窑用铝铬锆硅复合砖，该技术主要缺点在于所采用的电熔铬铝尖晶石会对人的健康安全构成较大威胁，且该砖以致密板状刚玉为主要原料，抗热震性能较差和导热系数较高，加之砖体难以致密化，抗气相侵蚀介质渗透性能依然较差。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种环境友好、导热系数低、耐磨性好、抗热震性能高和抗侵蚀性能优良的氧化锌回转窑用刚玉-莫来石浇注料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

先以40～60wt％的多孔刚玉-铝酸钡颗粒、10～20wt％的莫来石颗粒、5～15wt％的锆莫来石细粉、5～15wt％的白刚玉细粉、5～15wt％的硅线石细粉、5～10wt％的氧化硅微粉、1～5wt％的氧化钐细粉、1～5wt％的硫酸钡细粉、1～5wt％的塞隆细粉和1～2wt％的钛碳化硅细粉为原料，再外加所述原料0.02～0.08wt％的减水剂、1～4wt％的铝酸钙水泥和7～15wt％的水，搅拌均匀，震动成型，制得氧化锌回转窑用刚玉-莫来石浇注料。

所述多孔刚玉-铝酸钡颗粒的制备方法是：以85～95wt％的工业氧化铝粉和5～15wt％的碳酸钡粉为混合料，外加所述混合料2.0～5.0wt％的聚乙烯醇，混合均匀，压制成型，干燥，在1500～1750℃的条件下保温2～6h，随炉冷却，破碎，筛分，即得多孔刚玉-铝酸钡颗粒。

所述多孔刚玉-铝酸钡颗粒的颗粒级配是：粒径为5～3mm的颗粒占55～65wt％，粒径为3～1mm的颗粒占10～25wt％，粒径为1～0.1mm的颗粒占15～30wt％。

所述莫来石颗粒的颗粒级配是：粒径为5～3mm的颗粒占55～65wt％，粒径为3～1mm的颗粒占10～25wt％，粒径为1～0.1mm的颗粒占15～30wt％；莫来石颗粒的Al₂O₃含量﹥68wt％。