權(quán)利要求書: 1.一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件,其特征在于,所述預(yù)制件包括自下而上依次澆筑成型的耐磨層和隔熱層,所述耐磨層與所述隔熱層之間設(shè)置有T型凹槽,所述T型凹槽的深度為所述預(yù)制件厚度的1/2,所述耐磨層由質(zhì)量份數(shù)及組分為18?25份粒度為8?5mm的鉬礦渣,5?
10份粒度為5?3mm的鉬礦渣,10?15份粒度為3?1mm的鉬礦渣,15?20份粒度為3?0mm的煤矸石,5?10份粒度為1?0mm的鉬礦渣,4?8份粒度為1?0mm的碳化硅,6?10份篩分粒度小于等于
200目的焦寶石粉,4?8份篩分粒度小于等于320目的金屬硅粉,4?6份硅微粉,3?5份鋁酸鈣水泥,0.08?0.12份高效分散劑DF的原料混合而成;所述隔熱層由質(zhì)量份數(shù)及組分為12?15份粒度為10?5mm的頁巖陶粒,18?22份粒度為5?2mm的頁巖陶粒,20?25份粒度為2?0mm的頁巖陶粒,10?15份粒度為5?0mm的珍珠巖,8?12份篩分粒度為小于等于200目的焦寶石粉,18?
23份篩分粒度為小于等于200目的硅藻土粉,15?20份鋁酸鈣水泥,0.1?0.2份高效分散劑DF的原料混合而成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件,其特征在于,所述耐磨層和所述隔熱層的厚度比為3:1。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:S1.將耐磨層所需原料按比例混合并加入質(zhì)量份數(shù)為4?5份的水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中澆注震動成形;
S2.將隔熱層所需原料按比例混合并加入質(zhì)量份數(shù)為12?15份的水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中的所述S1中的耐磨層上方澆注震動成形,脫模,自然養(yǎng)護(hù),得到半成品預(yù)制件;
S3.對半成品預(yù)制件烘烤,烘烤后自然冷卻降溫,制得水泥窯窯頭罩用預(yù)制件。
4.如權(quán)利要求3所述的一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件的制備方法,其特征在于,所述步驟S2中澆注震動成形6h后脫模,自然養(yǎng)護(hù)時間為72h。
5.如權(quán)利要求3所述的一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件的制備方法,其特征在于,所述步驟S3中包括以下子步驟:S31.烘烤以5℃/h的升溫速度升溫到110℃,保溫10小時;
S32.烘烤以20℃/h的升溫速度升溫到400℃,保溫8小時;
S33.烘烤以30℃/h的升溫速度升溫到800℃,保溫8小時。
說明書: 一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)保節(jié)能材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件及其制備方法。背景技術(shù)[0002] 新型干法水泥生產(chǎn)線燒成車間的主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)窯、分解爐、旋風(fēng)預(yù)熱器和篦冷機,窯頭罩作為連接回轉(zhuǎn)窯與篦冷機的一個非常重要的設(shè)備,關(guān)系到整個系統(tǒng)更合理的長期、安全穩(wěn)定運行。隨著回轉(zhuǎn)窯向大型化方向發(fā)展,窯頭罩內(nèi)空跨度也越來越大,受耐磨、冷熱突變頻繁和熱震的作用,窯頭罩內(nèi)襯經(jīng)常發(fā)生開裂和剝落現(xiàn)象。水泥窯的窯頭罩一般采用硅酸鈣板和耐火澆注料組成的結(jié)構(gòu)雖然技術(shù)較先進(jìn),但需要提前將錨固件焊接好,再將切割后的硅酸鈣板安裝好,然后才能進(jìn)行澆注料的施工。而且該處的耐火澆注料澆注前必須制作形狀復(fù)雜的木模,全部需要由人工施工完成,施工速度慢。另外在澆注料施工完成后需要經(jīng)過充分的養(yǎng)護(hù)和烘烤后才能投入使用,否則容易造成澆注料的爆裂。如果采用輕質(zhì)隔熱澆注料代替硅酸鈣板進(jìn)行施工,則需要分兩次支模和澆注,施工周期長,工藝復(fù)雜。水泥窯窯頭罩部位的耐火材料在施工過程中需要較高的施工質(zhì)量,而在水泥窯檢修期間,一般工期較短,現(xiàn)場澆注施工質(zhì)量難以保證,施工質(zhì)量的好壞對耐火材料的使用壽命有很大的影響。加水量的增加會使?jié)沧⒘系臍饪茁试龃?,強度降低,并?yán)重影響澆注料的耐磨性能。采用噴涂料制備的窯頭罩內(nèi)襯雖然施工比較方便,但噴涂料的強度比澆注料的強度低,形成的內(nèi)襯抗沖刷性較差,施工壽命較短,難以滿足使用要求。目前窯頭罩內(nèi)襯采用多數(shù)是以高鋁礬土、莫來石、碳化硅、紅柱石等材料為主,這些天然礦物原料或人工合成原料比鉬礦渣的成本高,而窯頭罩內(nèi)的工作溫度在1100?1300℃之間,鉬礦渣中的主要礦物是鈣鐵榴石、鈣鋁榴石和透輝石,其中鈣鐵榴石量最高,鈣鋁榴石次之,透輝石較少,并伴有脈石礦物石英、硅灰石、磁黃鐵礦,在使用條件方面能夠滿足窯頭罩內(nèi)襯的要求。
發(fā)明內(nèi)容[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件及其制備方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中澆注料的氣孔率增大,強度降低,并嚴(yán)重影響澆注料的耐磨性能,內(nèi)襯抗沖刷性較差,施工壽命較短的問題。[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:[0005] 一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件,所述預(yù)制件包括自下而上依次澆筑成型的耐磨層和隔熱層,所述耐磨層與所述隔熱層之間設(shè)置有T型凹槽,所述T型凹槽的深度為所述預(yù)制件厚度的1/2。[0006] 進(jìn)一步地,所述耐磨層和所述隔熱層的厚度比為3:1。[0007] 進(jìn)一步地,所述耐磨層由質(zhì)量份數(shù)及組分為18?25份粒度為8?5mm的鉬礦渣,5?10份粒度為5?3mm的鉬礦渣,10?15份粒度為3?1mm的鉬礦渣,15?20份粒度為3?0mm的煤矸石,5?10份粒度為1?0mm的鉬礦渣,4?8份粒度為1?0mm的碳化硅,6?10份篩分粒度小于等于200目的焦寶石粉,4?8份篩分粒度小于等于320目的金屬硅粉,4?6份硅微粉,3?5份鋁酸鈣水泥,0.08?0.12份高效分散劑DF的原料混合而成。
[0008] 進(jìn)一步地,所述隔熱層由質(zhì)量份數(shù)及組分為12?15份粒度為10?5mm的頁巖陶粒,18?22份粒度為5?2mm的頁巖陶粒,20?25份粒度為2?0mm的頁巖陶粒,10?15份粒度為5?0mm的珍珠巖,8?12份篩分粒度為小于等于200目的焦寶石粉,18?23份篩分粒度為小于等于200目的硅藻土粉,15?20份鋁酸鈣水泥,0.1?0.2份高效分散劑DF的原料混合而成。
[0009] 本發(fā)明還提供一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件的制備方法,包括以下步驟:[0010] S1.將耐磨層所需原料按比例混合并加入質(zhì)量份數(shù)為4?5份的水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中澆注震動成形;[0011] S2.將隔熱層所需原料按比例混合并加入質(zhì)量份數(shù)為12?15份的水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中的所述S1中的耐磨層上方澆注震動成形,脫模,自然養(yǎng)護(hù),得到半成品預(yù)制件;[0012] S3.對半成品預(yù)制件烘烤,烘烤后自然冷卻降溫,制得水泥窯窯頭罩用預(yù)制件。[0013] 進(jìn)一步地,所述步驟S2中澆注震動成形6h后脫模,自然養(yǎng)護(hù)時間為72h。[0014] 進(jìn)一步地,所述步驟S3中包括以下子步驟:[0015] S31.烘烤以5℃/h的升溫速度升溫到110℃,保溫10小時;[0016] S32.烘烤以20℃/h的升溫速度升溫到400℃,保溫8小時;[0017] S33.烘烤以30℃/h的升溫速度升溫到800℃,保溫8小時。[0018] 本發(fā)明的有益效果是:[0019] 1、將耐磨層和隔熱層進(jìn)行一次性整體施工,再通過錨固件將預(yù)制件固定在窯頭罩內(nèi)側(cè),形成了相互嚙合的整體性結(jié)構(gòu),并且具有良好的節(jié)能效果。[0020] 2、耐磨層采用工業(yè)固體廢棄物鉬礦渣和煤矸石作為主要原料,不但能夠?qū)崿F(xiàn)資源的循環(huán)利用,而且能夠降低原材料成本。煤矸石能夠使材料中保持一定的還原氣氛,鐵元素處于二價,使鉬礦渣中合成部分鐵鋁尖晶石結(jié)合相,能夠起到良好的增韌增強效果。金屬硅能夠與煤矸石中的游離碳生成部分碳化硅,起到增強作用,并起到防止碳化硅氧化的作用。耐磨層主要起到抗沖刷作用,隔熱層主要起到防止窯內(nèi)熱量散失的作用,兩者直接結(jié)合緊密,整體性強,施工方便。
[0021] 3、相對于采用澆注料作為窯頭罩內(nèi)襯,預(yù)制件由于制作過程在生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行,可以克服現(xiàn)場施工時間緊迫、環(huán)境季節(jié)溫度變化、現(xiàn)場施工管理等因素產(chǎn)生的不利影響,經(jīng)過充分的養(yǎng)護(hù)和嚴(yán)格的烘烤能夠保證施工質(zhì)量,大幅降低因施工不規(guī)范造成的質(zhì)量問題,使耐火材料的性能得以充分發(fā)揮,安裝后可以直接點火使用,大大縮短了檢修時間。附圖說明[0022] 圖1為本發(fā)明一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件的示意圖。具體實施方式[0023] 以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的,決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0024] 見圖1,一種水泥窯窯頭罩用預(yù)制件,所述預(yù)制件包括自下而上依次澆筑成型的耐磨層和隔熱層,所述耐磨層與所述隔熱層之間設(shè)置有T型凹槽,所述T型凹槽的深度為所述預(yù)制件厚度的1/2,所述耐磨層和所述隔熱層的厚度比為3:1。[0025] 實施例1[0026] 稱取質(zhì)量份數(shù)為25份粒度為8?5mm的鉬礦渣,5份粒度為5?3mm的鉬礦渣,10份粒度為3?1mm的鉬礦渣,20份粒度為3?0mm的煤矸石,10份粒度為1?0mm的鉬礦渣,8份粒度為1?0mm的碳化硅,10份篩分粒度小于等于200目的焦寶石粉,8份篩分粒度小于等于320目的金屬硅粉,6份硅微粉,3份鋁酸鈣水泥,0.12份高效分散劑DF的原料混合,并加入5份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中澆注震動成形制得耐磨層。
[0027] 稱取質(zhì)量份數(shù)為15份粒度為10?5mm的頁巖陶粒,22份粒度為5?2mm的頁巖陶粒,25份粒度為2?0mm的頁巖陶粒,15份粒度為5?0mm的珍珠巖,12份篩分粒度為小于等于200目的焦寶石粉,23份篩分粒度為小于等于200目的硅藻土粉,20份鋁酸鈣水泥,0.2份高效分散劑DF的原料混合,并加入15份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中的耐磨層上方澆注震動成形,成形后6h后脫模,并自然養(yǎng)護(hù)時間為72h,得到半成品預(yù)制件。[0028] 對半成品預(yù)制件烘烤,首先烘烤烘烤以5℃/h的升溫速度升溫到110℃,保溫10小時;其次烘烤以20℃/h的升溫速度升溫到400℃,保溫8小時;最后烘烤以30℃/h的升溫速度升溫到800℃,保溫8小時后自然冷卻降溫,制得水泥窯窯頭罩用預(yù)制件。[0029] 實施例2[0030] 稱取質(zhì)量份數(shù)為18份粒度為8?5mm的鉬礦渣,10份粒度為5?3mm的鉬礦渣,15份粒度為3?1mm的鉬礦渣,15份粒度為3?0mm的煤矸石,5份粒度為1?0mm的鉬礦渣,4份粒度為1?0mm的碳化硅,6份篩分粒度小于等于200目的焦寶石粉,4份篩分粒度小于等于320目的金屬硅粉,4份硅微粉,5份鋁酸鈣水泥,0.08份高效分散劑DF的原料混合,并加入4份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中澆注震動成形制得耐磨層。
[0031] 稱取質(zhì)量份數(shù)為12份粒度為10?5mm的頁巖陶粒,18份粒度為5?2mm的頁巖陶粒,20份粒度為2?0mm的頁巖陶粒,10份粒度為5?0mm的珍珠巖,8份篩分粒度為小于等于200目的焦寶石粉,18份篩分粒度為小于等于200目的硅藻土粉,15份鋁酸鈣水泥,0.1份高效分散劑DF的原料混合,并加入12份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中的耐磨層上方澆注震動成形,成形后6h后脫模,并自然養(yǎng)護(hù)時間為72h,得到半成品預(yù)制件。[0032] 對半成品預(yù)制件烘烤,首先烘烤烘烤以5℃/h的升溫速度升溫到110℃,保溫10小時;其次烘烤以20℃/h的升溫速度升溫到400℃,保溫8小時;最后烘烤以30℃/h的升溫速度升溫到800℃,保溫8小時后自然冷卻降溫,制得水泥窯窯頭罩用預(yù)制件。[0033] 實施例3[0034] 稱取質(zhì)量份數(shù)為20份粒度為8?5mm的鉬礦渣,8份粒度為5?3mm的鉬礦渣,12份粒度為3?1mm的鉬礦渣,18份粒度為3?0mm的煤矸石,8份粒度為1?0mm的鉬礦渣,6份粒度為1?0mm的碳化硅,8份篩分粒度小于等于200目的焦寶石粉,6份篩分粒度小于等于320目的金屬硅粉,5份硅微粉,4份鋁酸鈣水泥,0.1份高效分散劑DF的原料混合,并加入4份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中澆注震動成形制得耐磨層。[0035] 稱取質(zhì)量份數(shù)為14份粒度為10?5mm的頁巖陶粒,20份粒度為5?2mm的頁巖陶粒,22份粒度為2?0mm的頁巖陶粒,12份粒度為5?0mm的珍珠巖,10份篩分粒度為小于等于200目的焦寶石粉,20份篩分粒度為小于等于200目的硅藻土粉,18份鋁酸鈣水泥,0.15份高效分散劑DF的原料混合,并加入14份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中的耐磨層上方澆注震動成形,成形后6h后脫模,并自然養(yǎng)護(hù)時間為72h,得到半成品預(yù)制件。[0036] 對半成品預(yù)制件烘烤,首先烘烤烘烤以5℃/h 的升溫速度升溫到110℃,保溫10 小時;其次烘烤以20℃/h 的升溫速度升溫到400℃,保溫8小時;最后烘烤以30℃/h 的升溫速度升溫到800℃,保溫8小時后自然冷卻降溫,制得水泥窯窯頭罩用預(yù)制件。[0037] 實施例4[0038] 稱取質(zhì)量份數(shù)為19份粒度為8?5mm的鉬礦渣,9份粒度為5?3mm的鉬礦渣,14份粒度為3?1mm的鉬礦渣,16份粒度為3?0mm的煤矸石,9份粒度為1?0mm的鉬礦渣,7份粒度為1?0mm的碳化硅,9份篩分粒度小于等于200目的焦寶石粉,7份篩分粒度小于等于320目的金屬硅粉,4份硅微粉,4份鋁酸鈣水泥,0.09份高效分散劑DF的原料混合,并加入4.5份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中澆注震動成形制得耐磨層。[0039] 稱取質(zhì)量份數(shù)為14份粒度為10?5mm的頁巖陶粒,21份粒度為5?2mm的頁巖陶粒,22份粒度為2?0mm的頁巖陶粒,14份粒度為5?0mm的珍珠巖,9份篩分粒度為小于等于200目的焦寶石粉,22份篩分粒度為小于等于200目的硅藻土粉,19份鋁酸鈣水泥,0.2份高效分散劑DF的原料混合,并加入13份水,放入攪拌機中混合均勻,攪拌均勻后在模具中的耐磨層上方澆注震動成形,成形后6h后脫模,并自然養(yǎng)護(hù)時間為72h,得到半成品預(yù)制件。[0040] 對半成品預(yù)制件烘烤,首先烘烤烘烤以5℃/h 的升溫速度升溫到110℃,保溫10 小時;其次烘烤以20℃/h 的升溫速度升溫到400℃,保溫8小時;最后烘烤以30℃/h 的升溫速度升溫到800℃,保溫8小時后自然冷卻降溫,制得水泥窯窯頭罩用預(yù)制件。[0041] 對實施例1?實施例4制得的水泥窯窯頭罩用預(yù)制件進(jìn)行測試,如表1所示。[0042] 表1 水泥窯窯頭罩用預(yù)制件性能測試[0043][0044] 由此可見,本發(fā)明制得的水泥窯窯頭罩預(yù)制件具有較高的強度,隔熱性好,防止熱量散失,耐磨性優(yōu)異。[0045] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
聲明:
“水泥窯窯頭罩用預(yù)制件及其制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)