一种用于捣打料的复合结合剂、铬刚玉捣打料及其制备方法
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1.一种用于捣打料的复合结合剂,其特征是,该复合结合剂是由基料、阳离子淀粉、
草酸、氧化铝短纤维组成;所述基料是由以下重量份的原料组成:苏州土3~5份,矾土水泥3
微粉3~5份,陶瓷超微粉2~3份,镁砂细粉4~6份,聚合氯化铝铁1.5~2
其中,所述阳离子淀粉占所述基料总重量的0.5%~1wt%;所述草酸占所述基料总重
量的0.5%~1wt%;所述氧化铝短纤维占所述基料总重量的2%~2.5wt%。
2.根据权利要求1所述的用于捣打料的复合结合剂,其特征是,所述氧化铝短纤维长
3.根据权利要求2所述的用于捣打料的复合结合剂,其特征是,所述氧化铝短纤维的
4.根据权利要求1所述的用于捣打料的复合结合剂,其特征是,该复合结合剂的粒度
5.一种制备权利要求1‑4所述的用于捣打料的复合结合剂的方法:其特征是,包括以
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再向其
6.根据权利要求5所述的用于捣打料的复合结合剂的制备方法,其特征是,在步骤S1
7.一种铬刚玉捣打料,其特征是,所述捣打料包括以下重量百分比的原料:板状刚玉
骨料10%~15%,白刚玉骨料25%~30%,棕刚玉骨料20%~25%、电熔高铬砂3%~5%,
微粉2%~3%,复合结合剂30%~35%,外加水2%~3%;所述复合结合剂为权利要
8.根据权利要求7所述的铬刚玉捣打料,其特征是,所述板状刚玉骨料的粒度为15.5
~18.5mm,所述白刚玉骨料的粒度为5~8mm和3~5mm,所述棕刚玉骨料的粒度为1~3mm,所
9.一种制备权利要求8所述的铬刚玉捣打料的方法,其特征是,包括以下步骤:
1)按照上述配比称取板状刚玉骨料、白刚玉骨料、棕刚玉骨料、电熔高铬砂按照顺序依
3)向步骤2)的第二混合物中加入复合结合剂再干混3‑5min,即得铬刚玉捣打料。
大型球团带式焙烧机焙烧工艺包括干燥、预热、焙烧、均热、冷却等过程,各工艺过
程均在带式焙烧机主体设备上完成。大型球团带式焙烧机关键设备包括焙烧系统、热风系
统、燃烧系统。该设备的燃烧系统采用重油、天然气和高热值煤气,燃烧室内温度高,可达
1500℃,燃烧室内气流冲刷大、温度波动频繁,对耐材性能要求高,要求燃烧室用耐火砖具
有较好的热震稳定性、耐磨性及较高的强度,满足燃烧室特定的工况条件,确保耐火材料使
要原料,需要在1650~1750℃的温度下经过高温烧成,应用在带式烧结机燃烧室在使用过
程中存在开裂、剥落现象,对燃烧室常规使用的寿命有很大的影响,成为制约大型球团带式焙烧安
全、稳定运行的关键制约因素。为保证燃烧室常规使用的寿命,常在燃烧室底部采用铬刚玉浇注料
或者铬刚玉捣打料保护刚玉莫来石组合砖,该铬刚玉浇注料或捣打料氧化铬含量30%以
上,成本高,热震稳定性差,容易开裂,残砖中的六价铬含量高,对水体会产生污染。
铬刚玉捣打料及其制备方法,所得复合结合剂能够大大降低材料的烧结温度,提升材料的
烧结强度和热震稳定性;将所得复合结合剂应用于铬刚玉捣打料内,能够在电熔高铬砂表
打料;该铬刚玉捣打料具有高温强度高、耐冲刷,热线胀系数低,热震稳定性高,不开裂的优
点,并能满足大型球团带式焙烧机燃烧室的工况条件,有效保护燃烧室刚玉莫来石组合砖,
合结合剂是由基料、阳离子淀粉、草酸、氧化铝短纤维组成;所述基料是由以下重量份的原
占所述基料总重量的0.5%~1wt%;所述草酸占所述基料总重量的0.5%~1wt%;所述氧
酸或者磷酸二氢铝做结合剂具有一定的腐蚀性,对人体和模具均有伤害作用,不便于施工,
在捣打施工前需要对加入结合剂的捣打料进行困料,不经困料捣打料会产生涨鼓、开裂等
技术问题,一般困料时间不低于16小时,困料时需要覆盖,防止蒸发。磷酸或者磷酸二氢铝
做结合剂的捣打料施工塑性差,需要加入塑性剂才可能正真的保证良好的施工性能。磷酸或者磷酸
二氢铝做结合剂捣打料中、低温强度低,热震稳定性差,结合剂对耐高温性有不良影响,耐
本发明的结合剂以基料的重量百分比0.5%~1%加入阳离子淀粉,促使复合结合
剂中的活性SiO2微粉、陶瓷超微粉、苏州土均匀分布,并形成偶联状态,从而使添加该复合
结合剂的捣打料开始烧结温度降低至1050℃,从而使低温强度、中温强度、高温强度均高于
35MPa,随着温度的升高,强度上升,高温阶段强度上升快,该复合结合剂有效提升了捣打料
的热震稳定性。配合以基础原料重量百分比0.5%~1%加入草酸,改善复合结合剂的凝结
另外,聚合氯化铝铁常温下,使复合结合剂可塑性增强,提高了材料的施工性能,
良好的施工性能使材料形成良好的组织架构,高温使用状态下聚合氯化铝铁与复合结合剂
中镁砂细粉、陶瓷超微粉反应生产镁铝尖晶石、镁铁尖晶石均匀分布在基质中,尖晶石晶须
复合结合剂中引入铬酸钙在使用的过程中在高于1350℃条件下,分解原位生成Cr
基质强力连接,测试强度(1550℃×3h烧后)比不加铬酸钙提升8.5MPa以上,热震稳定性比
不加铬酸钙提升5次以上,并且在保证良好的高温强度和热振稳定性的同时,降低了捣打料
(10.0mm~5.0mm)=1:2:2.5混合有序加入,能够比无序加入提升明显5%。
通过上述技术方案,该复合结合剂经过共磨,粒度小于320目,降低了结合剂的烧
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再
320目以下,复合结合剂的均匀性好,改变了复合结合剂组成微粉的表面特性和活性,结合
剂烧结温度降低100℃,基质在1000℃即可烧结,提升了材料的烧结强度和热震稳定性,同
时改变了矾土水泥的水化特性,捣打料以矾土水泥加低入量,经过24小时常温养护,强度达
8min,改变基础原料的表面形态和活性,基础原料不同成分相互吸附,形成均质化的契合结
构,再加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,加入阳离子淀粉促使活性SiO2微粉、陶瓷
超微粉、苏州土均匀分布,加入草酸改善了基础原料的凝固性能和施工性能,再向其加入氧
骨料10%~15%,白刚玉骨料25%~30%,棕刚玉骨料20%~25%、电熔高铬砂3%~5%,
微粉2%~3%,复合结合剂30%~35%,外加水2%~3%;所述复合结合剂是由上述
进一步地,所述板状刚玉骨料的粒度为15.5~18.5mm,所述白刚玉骨料的粒度为5
~8mm和3~5mm,所述棕刚玉骨料的粒度为1~3mm,所述电熔高铬砂的粒度为0~1mm。
为基础,以白刚玉为大颗粒,以棕刚玉为中颗粒,电熔高铬砂为小颗粒,并加入特定数量
(10%至15%)特定粒度的板状刚玉骨料(粒度18.5~15.5mm),在材料中形成孤岛分布,有
效阻挡材料使用的过程中因温度剧烈变化产生的应力裂纹的扩展,进一步提升了捣打料的热
震稳定性。以板状刚玉骨料为超颗粒、白刚玉为大颗粒、棕刚玉为中颗粒,高铬砂为小颗粒
按照重量混合相互穿插、填充形成超稳定、不连续颗粒支撑结构,并利用板状刚玉、白刚玉、
棕刚玉热线胀系数接近且有差异的特性,同时提高了材料的强度和热震稳定性,降低了铬
复合结合剂中引入铬酸钙在使用的过程中在高于1350℃条件下,分解原位生成Cr
基质强力连接,测试强度(1550℃×3h烧后)比不加铬酸钙提升8.5MPa以上,热震稳定性比
不加铬酸钙提升5次以上,并且在保证良好的高温强度和热振稳定性的同时,降低了捣打料
复合结合剂最优用量加入(30%~35%),捣打料可塑捣打施工性能好,容易烧结
性,基质热震稳定性高,结合剂加入量在(30%~35%)区间,强度、热振稳定性显著提升,加
入量超过35%或者少于30%,强度和热振稳定性均表现出明显下降趋势,该复合结合剂以
最优用量加入(30%~35%)用于大型球团带式焙烧机燃烧室用捣打料强度高,施工性能
1)按照上述配比称取板状刚玉骨料、白刚玉骨料、棕刚玉骨料、电熔高铬砂按照顺
3)向步骤2)的第二混合物中加入复合结合剂再干混3‑5min,即得铬刚玉捣打料。
本发明的有益效果在于:所得捣打料具有高温强度高、耐冲刷,热线胀系数低,热
震稳定性高,不开裂,施工性能好,满足大型球团带式焙烧机燃烧室的工况条件,有效保护
了燃烧室刚玉莫来石组合砖,延长了燃烧室耐火材料内衬的常规使用的寿命,寿命一般可以达到5年以上,
下面将结合发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显
然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实
施例,本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属
一种铬刚玉捣打料,捣打料包括以下重量百分比的原料:粒度为(15.5~18.5mm)
板状刚玉骨料15%,粒度为(5~8mm)的白刚玉骨料15%,粒度为(3~5mm)的白刚玉骨料
15%,粒度为(1~3mm)的棕刚玉骨料20%、粒度为(0~1mm)的电熔高铬砂3%,α‑Al
(≤240目)2%,复合结合剂30%;所需外加水量占捣打料总重量的2wt%;
其中复合结合剂是由基料、阳离子淀粉、草酸、氧化铝短纤维组成;其中基料是由
量0.5wt%,草酸占基料总重量0.5wt%,氧化铝短纤维占基料总重量2wt%;
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再
向其加入氧化铝短纤维共磨1‑2min,共磨粒度320目,即得复合结合剂。
优选地,在步骤S2中,氧化铝短纤维是以其长度重量比长(21.2mm~24.5mm):中长
1)按照上述配比称取板状刚玉骨料、白刚玉骨料、棕刚玉骨料、电熔高铬砂按照顺
3)向步骤2)的第二混合物中加入所得复合结合剂再干混3‑5min,即得铬刚玉捣打
一种铬刚玉捣打料,捣打料包括以下重量百分比的原料:粒度为(15.5~18.5mm)
板状刚玉骨料10%,粒度为(5~8mm)的白刚玉骨料12.5%,粒度为(3~5mm)的白刚玉骨料
12.5%,粒度为(1~3mm)的棕刚玉骨料25%、粒度为(0~1mm)的电熔高铬砂3%,α‑Al
粉(≤240目)2%,复合结合剂35%;所需外加水量占捣打料总重量的2wt%;
其中复合结合剂是由基料、阳离子淀粉、草酸、氧化铝短纤维组成;其中基料是由
1wt%,草酸占基料总重量1wt%,氧化铝短纤维占基料总重量2.5wt%;
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再
向其加入氧化铝短纤维共磨1‑2min,共磨粒度320目,即得复合结合剂。
优选地,在步骤S2中,氧化铝短纤维是以其长度重量比长(21.2mm~24.5mm):中长
1)按照上述配比称取板状刚玉骨料、白刚玉骨料、棕刚玉骨料、电熔高铬砂按照顺
3)向步骤2)的第二混合物中加入所得复合结合剂再干混3‑5min,即得铬刚玉捣打
一种铬刚玉捣打料,捣打料包括以下重量百分比的原料:粒度为(15.5~18.5mm)
板状刚玉骨料11%,粒度为(5~8mm)的白刚玉骨料13.5%,粒度为(3~5mm)的白刚玉骨料
13.5%,粒度为(1~3mm)的棕刚玉骨料22%、粒度为(0~1mm)的电熔高铬砂5%,α‑Al
粉(≤240目)3%,复合结合剂32%;所需外加水量占捣打料总重量的2.5wt%;
其中复合结合剂是由基料、阳离子淀粉、草酸、氧化铝短纤维组成;其中基料是由
重量0.5wt%,草酸占基料总重量0.5wt%,氧化铝短纤维占基料总重量2wt%;
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再
向其加入氧化铝短纤维共磨1‑2min,共磨粒度320目,即得复合结合剂。
优选地,在步骤S2中,氧化铝短纤维是以其长度重量比长(21.2mm~24.5mm):中长
1)按照上述配比称取板状刚玉骨料、白刚玉骨料、棕刚玉骨料、电熔高铬砂按照顺
3)向步骤2)的第二混合物中加入所得复合结合剂再干混3‑5min,即得铬刚玉捣打
一种铬刚玉捣打料,捣打料包括以下重量百分比的原料:粒度为(15.5~18.5mm)
板状刚玉骨料12.5%,粒度为(5~8mm)的白刚玉骨料14.5%,粒度为(3~5mm)的白刚玉骨
料12 .5%,粒度为(1~3mm)的棕刚玉骨料21 .5%、粒度为(0~1mm)的电熔高铬砂4%,α‑
微粉(≤240目)2.5%,复合结合剂32.5%;所需外加水量占捣打料总重量的2.5wt%;
其中复合结合剂是由基料、阳离子淀粉、草酸、氧化铝短纤维组成;其中基料是由
1wt%,草酸占基料总重量1wt%,氧化铝短纤维占基料总重量2.5wt%;
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再
向其加入氧化铝短纤维共磨1‑2min,共磨粒度320目,即得复合结合剂。
优选地,在步骤S2中,氧化铝短纤维是以其长度重量比长(21.2mm~24.5mm):中长
1)按照上述配比称取板状刚玉骨料、白刚玉骨料、棕刚玉骨料、电熔高铬砂按照顺
3)向步骤2)的第二混合物中加入所得复合结合剂再干混3‑5min,即得铬刚玉捣打
一种铬刚玉捣打料,捣打料包括以下重量百分比的原料:粒度为(15.5~18.5mm)
板状刚玉骨料13.5%,粒度为(5~8mm)的白刚玉骨料12.5%,粒度为(3~5mm)的白刚玉骨
料14 .5%,粒度为(1~3mm)的棕刚玉骨料23%、粒度为(0~1mm)的电熔高铬砂3 .2%,α‑
微粉(≤240目)2.8%,复合结合剂30.5%;所需外加水量占捣打料总重量的3wt%;
其中复合结合剂是由基料、阳离子淀粉、草酸、氧化铝短纤维组成;其中基料是由
量0.5wt%,草酸占基料总重量0.5wt%,氧化铝短纤维占基料总重量2wt%;
步骤S2、混料;向步骤S1的预混料中加入阳离子淀粉、草酸共磨匀混2‑3min后,再
向其加入氧化铝短纤维共磨1‑2min,共磨粒度320目,即得复合结合剂。
优选地,在步骤S2中,氧化铝短纤维是以其长度重量比长(21.2mm~24.5mm):中长

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