一种抗结皮耐磨预制砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种预制砖，具体说是一种抗结皮耐磨预制砖及其制备方法，属于耐火材料领域。
【背景技术】
[0002]新型干法水泥窑中，分解炉锥部、喂料室、窑尾斜坡等，这些地方容易堵料，经空气炮、水枪甚至铁棒的冲击，对浇注料的损坏非常严重，经常停窑检修。通常这些部位使用的是钢纤维浇注料或高铝质低水泥浇注料，如专利号为CN101805198B公开的一种莫来石钢纤维浇注料，以重量百分含量表示，该莫来石钢纤维浇注料原料配比中含有棕刚玉29?40%，高铝矾土熟料10?15%，烧结莫来石18?32%，电熔莫来石8?12%，硅微粉3~7%，促凝剂2~5%和不锈钢纤维1~3%，与现有普通高铝浇注料相比，具有较高的耐压强度和抗折强度，并且体积密度大。本发明产品莫来石钢纤维浇注料具有良好的抗热震性能、抗冲刷性能和体积稳定性。但是，使用过程中都会存在水泥生料结皮与堵塞的问题，黏附成层，即为结皮，严重者造成堵塞，导致窑尾系统通风不畅，热工制度紊乱，水泥分解炉分解率下降，煤耗提高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有的耐火预制砖在水泥窑使用时存在的上述缺陷，提供一种抗结皮耐磨预制砖，具有较高的耐高温性能和较好的耐碱性、耐磨性及热震稳定性，能有效防止结皮，保证窑尾系统通风顺畅。
[0004]本发明的另一目的是提供上述预制砖的制备方法，简单、高效，根据各成分的功能合理安排步骤，将各成分的功能发挥到最大化。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:一种抗结皮耐磨预制砖，所述预制砖包括基料、配料和添加剂以及结合剂，所述基料的主成分包括如下重量份的组分:48?56份电熔镁砂、35?45份白刚玉、12?33份锆英石、12?18份莫来石和3?12份镁铝尖晶石，所述电熔镁砂中氧化镁的含量在95%以上，所述配料包括微粒配料和纤维配料，所述纤维配料的直径为3?8mm，所述纤维配料的添加量为所述基料与所述微粒配料重量之和的13?20%;所述白刚玉包括质量百分比为16?25%的粒径为0.5-2.5mm的白刚玉、30?65%的粒径为2.5-6.5mm的白刚玉和30?65%的粒径为2.5-6.5mm的白刚玉。
[0006]上述技术方案，通过骨料配合基质料，形成具有高耐磨性和耐腐蚀性的主体，在浇注料中添加纤维添加料，可以为主体形成网状的附着框架，维持浇注料的整体性能，增强其抗折性和抗冲刷性，能有效防止结皮。
[0007]作为优选，所述微粒配料包括氧化铝微粒、锆莫来石微粒和红柱石微粒以及锆刚玉微粒。
[0008]作为优选，所述纤维配料包括硅酸铝纤维、聚丙烯纤维和钢纤维。
[0009]作为优选，所述纤维配料各组分的添加重量份为:硅酸铝纤维50?75份、聚丙烯纤维5?30份、钢纤维15?45份。
[0010]作为优选，所述电熔镁砂包括5?21%的6?10mm的电熔镁砂、36?68%的3?6mm的电熔镁砂、2 5?50%的1?3_的电熔镁砂。
[0011]作为优选，所述锆英石中二氧化铝和二氧化硅的含量在65%以上。
[0012]作为优选，所述添加剂包括为聚丙烯酸钠、氢氧化锂、木质素磺酸钠、柠檬酸、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或几种混合物。
[0013]作为优选，所述添加剂还包括氯化镁、轻烧镁砂粉和活性氧化镁粉的混合物。
[0014]作为优选，所述氯化镁、轻烧镁砂粉和活性氧化镁粉的混合质量百分比为:氯化镁5?20wt%、轻烧镁砂粉0?25wt%、活性氧化镁粉60?90wt%。通过调节轻烧镁砂粉和活性氧化镁粉的比例来控制镁质耐火浇注料的作业时间和凝固时间，达到良好的施工性能。
[0015]本发明的另一目的通过如下技术方案实现:一种抗结皮耐磨预制砖的制备方法，包括如下步骤:
(1)分别将骨料的各组分按重量份混匀，搅拌均匀，将添加剂加入到骨料混合物中，混匀得到固体混合物；
(2)将结合剂溶于水中，得到结合剂浆料;所述结合剂为高铝水泥或者铝酸钙水泥；
(3)将所述纤维配料的各组分按配比混合，将混合物加入到步骤(2)中所得到的结合剂浆料中，边加入边搅拌，加完后再搅拌30?50min，得到浆料混合物；
(4)将步骤(1)得到固体混合物加入到步骤(3)浆料混合物中，混匀，得到预制砖料，将预制砖料定型成预制砖状，焙烧成预制砖。
[0016]作为优选，所述添加剂包括为聚丙烯酸钠、氢氧化锂、木质素磺酸钠、柠檬酸、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或几种混合物和氯化镁、轻烧镁砂粉和活性氧化镁粉的混合物，按如下步骤配制:先将聚丙烯酸钠、氢氧化锂、木质素磺酸钠、柠檬酸、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或几种按配比混合，搅拌均匀;再将氯化镁、轻烧镁砂粉和活性氧化镁粉按配比混合;再将得到的两混合物按重量比为1:1?5混匀，得到添加剂。
[0017]通过实施上述技术方案，本发明所提供的预制砖，尤其适合在水泥窑中使用，具有较高的耐高温性能和较好的耐碱性、耐磨性及热震稳定性，能有效防止结皮，简单、高效，根据各成分的功能合理安排步骤，将各成分的功能发挥到最大化，克服堵塞，保证窑尾系统通风顺畅。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0019]实施例1:
一种抗结皮耐磨预制砖，用于水泥窑的喂料室，预制砖包括基料、配料、结合剂和添加剂。基料的主成分包括如下重量份的组分:48份电熔镁砂、45份白刚玉、12份锆英石、12份莫来石和3份镁铝尖晶石，所述电熔镁砂中氧化镁的含量在95%以上，含量越高越好，但是越高成本越大，综合考虑，以96%为最佳，锆英石中二氧化铝和二氧化硅的含量达到67%。配料包括微粒配料和纤维配料，微粒配料包括氧化铝微粒、锆莫来石微粒和红柱石微粒以及锆刚玉微粒;纤维配料的添加量为所述基料与所述微粒配料重量之和的13%，包括:硅酸铝纤维65重量份、聚丙烯纤维25重量份、钢纤维15重量份，纤维配料的平均直径为3?8mm。白刚玉包括质量百分比为25%的粒径为0.5-2.5mm的白刚玉、35%的粒径为2.5-6.5mm的白刚玉和40%的粒径为2.5-6.5mm的白刚玉。电熔镁砂包括21%的6?10mm的电熔镁砂、36%的3?6mm的电熔镁砂、43%的1?3mm的电熔镁砂。添加剂为聚丙烯酸钠和氢氧化锂的混合物，按质量比为1:3混合。结合剂采用铝酸钙水泥。
[0020]实施例2:
一种抗结皮耐磨预制砖，预制砖包括基料、配料和添加剂。基料的主成分包括如下重量份的组分:50份电熔镁砂、40份白刚玉、25份锆英石、18份莫来石和10份镁铝尖晶石，所述电熔镁砂中氧化镁的含量达到97%，锆英石中二氧化铝和二氧化硅的含量达到72%。配料包括微粒配料和纤维配料，微粒配料包括氧化铝微粒、锆莫来石微粒和红柱石微粒以及锆刚玉微粒;纤维配料的添加量为所述基料与所述微粒配料重量之和的20%，包括:硅酸铝纤维50重量份、聚丙烯纤维5重量份、钢纤维45重量份，纤维配料的平均直径为3?8mm。白刚玉包括质量百分比为16%的粒径为0.5-2.5mm的白刚玉、50%的粒径为2.5-6.5mm的白刚玉和34%的粒径为2.5-6.5mm的白刚玉。电熔镁砂包括5%的6?10mm的电熔镁砂、68%的3?6mm的电熔镁砂、27%的1?3mm的电熔镁砂。添加剂包括为聚丙烯酸钠、氢氧化锂、氯化镁、轻烧镁砂粉、活性氧化镁粉和木质素磺酸钠的混合物，先将聚丙烯酸钠、氢氧化锂、氯化镁按质量