一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖及其制备方法与流程

本发明涉及一种刚玉复合砖，具体涉及一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖及其制备方法。

背景技术：

现有的危废焚烧炉回转窑用砖一般分为两层，一层作为工作层，一层作为保温层，两层分别独立，互不影响，工作层和保温层间会存在部分的空隙，工作层的厚度一般采用23cm，而保温层的厚度一般采用7cm，然而在实际使用中，当工作层不停的磨损15cm后，由于后部8cm太短，会导致没有足够的拱力继续维持环形工作层的结构，故工作层的使用寿命即为内侧耗损15cm。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于解决现有的危废焚烧炉回转窑用砖由于采用两层分隔的结构，在工作层需要维持环形结构的前提下，使用寿命较短的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖，包括重质部分和轻质部分，重质部分包括氧化铬、烧结刚玉、电熔刚玉、莫来石和活性氧化铝微粉，轻质部分包括轻质刚玉骨料和复合轻烧粉，重质部分和轻质部分通过高温烧结形成轻重质一体化且轻质部分作为保温层，重质部分作为工作层的砖体。

将重质部分作为工作层，将轻质部分作为保温层，然后将他们整合为一个复合砖，使得当前复合砖一侧能够作为工作层使用，一侧能够作为保温层使用，但当他们烧制为同一复合砖，又需要面临新的问题，如果仅采用一般意义的工作层和保温层，他们的烧结温度是不一样的，如果以较低温烧制，高温部分烧制不完全，无法成型，如果以较高温烧制，低温部分则会因为过度烧制而变形、开裂，故需要尽量的控制重质部分和轻质部分以同样的烧结温度烧制，且重质部分着重于增加耐磨性，轻质部分增加其保温性能，再通过合理的方式，让他们能够更好的结合。

对于重质部分：由于窑内物料有的存在腐蚀性，故增加氧化铬用于增加抗侵蚀性能，烧结刚玉作为主耐火原料，电熔刚玉用于降低气孔率，莫来石用于提高整体的热震稳定性。

对于轻质部分：轻质刚玉骨料为采用刚玉烧制机合成的轻质骨料，用于降低体积密度，降低导热系数(同时也使得轻质和重质部分的烧结温度接近)，轻烧粉采用氧化铝、刚玉、莫来石、粘土的复合材料，使得轻质和重质部分能够在尽量同一个温度进行烧结，且增加了此部分材料后能够使得在不降低烧成温度的条件下，轻质和重质部分结合处材料收缩比保持一致。

相对的，也有采用轻质刚玉骨料替代轻烧粉的设计，但是这样结合部分的收缩比没有轻烧粉的缓冲，会使得轻质部分发生严重变形。

由于本产品应用于危废焚烧炉回转窑，故产品的结构为但不仅限于：轻质部分作为尾部，重质部分作为头部，尾部朝向头部的长度方向上，复合砖的宽度越来越小。

轻质部分作为保温层，在外侧，重质部分作为工作层，在内侧，作为圆环，外径长度明显也大于内径长度。

进一步地，刚玉复合砖重质部分按照重量份数包括30～70份的烧结刚玉、30～70份的电熔刚玉、0～50份的莫来石、5～10份的活性氧化铝微粉以及0～10份的氧化铬；轻质部分按照重量份数包括50～70份的轻质刚玉骨料以及30～60份的复合轻烧粉。

进一步地，所述复合轻烧粉为氧化铝、刚玉、莫来石和粘土在1450℃混合煅烧后得到的轻烧粉。

进一步地，所述重质部分中，组分按照粒径从大到小排列，依次为烧结刚玉、莫来石、电熔刚玉、氧化铬和活性氧化铝微粉，且活性氧化铝微粉的粒径不大于2微米。

采用此种设计是为了通过活性氧化铝微粉的渗透，能够更好的降低产品重质部分气孔率。

一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖的制备方法，包括以下步骤：

1)按照配比分别称量重质部分和轻质部分所需组分的质量；

2)将重质部分的组分按照粒径从大到小加入搅拌釜中；

3)将搅拌混合完成的重质部分材料放入复合砖的模具重质部分内；

4)将氧化铝、刚玉、莫来石和粘土的混合物在1450℃条件下进行轻烧，得到的复合轻烧粉；

5)将轻质部分的组分同时加入搅拌釜中进行搅拌；

6)将搅拌混合完成的轻质部分材料放入复合砖的模具轻质部分内；

7)通过压力机将轻质和重质部分同时压密实，形成轻重质为一体的半成品；

8)将得到的刚玉复合砖半成品在1600～1780℃条件下烧结而成一体砖。

进一步地，所述步骤7)中，采用多次振动下压的方式进行压制，直至半成品达到设计要求。

有益效果：本发明与现有技术相比：

采用本发明的设计方案，所制得的复合砖相对于现有技术能够具有更好的结构稳定性，且使用寿命大大加长。

进一步地，由于重质部分和轻质部分现在完全的结合在同一个复合砖上，按照设计的话，重质部分23cm，轻质部分7cm，在维持圆环框架的条件下，实际测试当23cm完全磨损，仍可以完全维持圆环框架，大大加长了复合砖的使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖，包括重质部分和轻质部分，重质部分采用氧化铬、烧结刚玉、电熔刚玉、莫来石和活性氧化铝微粉，轻质部分采用轻质刚玉骨料、复合轻烧粉，重质部分和轻质部分通过高温烧结形成轻重质一体化且轻质部分作为保温层，重质部分作为工作层的砖体。

将重质部分作为工作层，将轻质部分作为保温层，然后将他们整合为一个复合砖，使得当前复合砖一侧能够作为工作层使用，一侧能够作为保温层使用，但当他们烧制为同一复合砖，又需要面临新的问题，如果仅采用一般意义的工作层和保温层，他们的烧结温度是不一样的，如果以较低温烧制，高温部分烧制不完全，无法成型，如果以较高温烧制，低温部分则会因为过度烧制而变形、开裂，故需要尽量的控制重质部分和轻质部分以同样的烧结温度烧制，且重质部分着重于增加耐磨性，轻质部分增加其保温性能，再通过合理的方式，让他们能够更好的结合。

对于重质部分：由于窑内物料有的存在腐蚀性，故增加氧化铬用于增加抗侵蚀性能，烧结刚玉作为主耐火原料，电熔刚玉用于降低气孔率，莫来石用于提高整体的热震稳定性。

对于轻质部分：轻质刚玉骨料为采用刚玉烧制机合成的轻质骨料，用于降低体积密度，降低导热系数(同时也使得轻质和重质部分的烧结温度接近)，轻烧粉采用氧化铝、刚玉、莫来石、粘土的复合材料，使得轻质和重质部分能够在尽量同一个温度进行烧结，且增加了此部分材料后能够使得在不降低烧成温度的条件下，轻质和重质部分结合处材料收缩比保持一致。

相对的，也有采用轻质刚玉骨料替代轻烧粉的设计，但是这样结合部分的收缩比没有轻烧粉的缓冲，会使得轻质部分发生严重变形。

由于本产品应用于危废焚烧炉回转窑，故产品的结构为但不仅限于：轻质部分作为尾部，重质部分作为头部，尾部朝向头部的长度方向上，复合砖的宽度越来越小。

轻质部分作为保温层，在外侧，重质部分作为工作层，在内侧，作为圆环，外径长度明显也大于内径长度。

刚玉复合砖重质部分按照重量份数包括70份的烧结刚玉、70份的电熔刚玉、50份的莫来石、10份的活性氧化铝微粉以及10份的氧化铬；轻质部分按照重量份数包括70份的轻质刚玉骨料以及60份的复合轻烧粉。

复合轻烧粉为氧化铝、刚玉、莫来石和粘土在1450℃混合煅烧后得到的轻烧粉。

重质部分中，组分按照粒径从大到小排列，依次为烧结刚玉、莫来石、电熔刚玉、氧化铬和活性氧化铝微粉，且活性氧化铝微粉的粒径不大于2微米。

采用此种设计是为了通过活性氧化铝微粉的渗透，能够更好的降低产品重质部分气孔率。

最终得到产品的测试指标如下：

实施例2

一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖，包括重质部分和轻质部分，重质部分采用氧化铬、烧结刚玉、电熔刚玉、莫来石和活性氧化铝微粉，轻质部分采用轻质刚玉骨料、复合轻烧粉，重质部分和轻质部分通过高温烧结形成轻重质一体化且轻质部分作为保温层，重质部分作为工作层的砖体。

将重质部分作为工作层，将轻质部分作为保温层，然后将他们整合为一个复合砖，使得当前复合砖一侧能够作为工作层使用，一侧能够作为保温层使用，但当他们烧制为同一复合砖，又需要面临新的问题，如果仅采用一般意义的工作层和保温层，他们的烧结温度是不一样的，如果以较低温烧制，高温部分烧制不完全，无法成型，如果以较高温烧制，低温部分则会因为过度烧制而变形、开裂，故需要尽量的控制重质部分和轻质部分以同样的烧结温度烧制，且重质部分着重于增加耐磨性，轻质部分增加其保温性能，再通过合理的方式，让他们能够更好的结合。

对于重质部分：由于窑内物料有的存在腐蚀性，故增加氧化铬用于增加抗侵蚀性能，烧结刚玉作为主耐火原料，电熔刚玉用于降低气孔率，莫来石用于提高整体的热震稳定性。

对于轻质部分：轻质刚玉骨料为采用刚玉烧制机合成的轻质骨料，用于降低体积密度，降低导热系数(同时也使得轻质和重质部分的烧结温度接近)，轻烧粉采用氧化铝、刚玉、莫来石、粘土的复合材料，使得轻质和重质部分能够在尽量同一个温度进行烧结，且增加了此部分材料后能够使得在不降低烧成温度的条件下，轻质和重质部分结合处材料收缩比保持一致。

相对的，也有采用轻质刚玉骨料替代轻烧粉的设计，但是这样结合部分的收缩比没有轻烧粉的缓冲，会使得轻质部分发生严重变形。

由于本产品应用于危废焚烧炉回转窑，故产品的结构为但不仅限于：轻质部分作为尾部，重质部分作为头部，尾部朝向头部的长度方向上，复合砖的宽度越来越小。

轻质部分作为保温层，在外侧，重质部分作为工作层，在内侧，作为圆环，外径长度明显也大于内径长度。

刚玉复合砖重质部分按照重量份数包括30份的烧结刚玉、30份的电熔刚玉以及5份的活性氧化铝微粉；轻质部分按照重量份数包括50份的轻质刚玉骨料以及30份的复合轻烧粉。

复合轻烧粉为氧化铝、刚玉、莫来石和粘土在1450℃混合煅烧后得到的轻烧粉。

重质部分中，组分按照粒径从大到小排列，依次为烧结刚玉、莫来石、电熔刚玉、氧化铬和活性氧化铝微粉，且活性氧化铝微粉的粒径不大于2微米。

采用此种设计是为了通过活性氧化铝微粉的渗透，能够更好的降低产品重质部分气孔率。

得到的产品测试指标如下：

实施例3

一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖，包括重质部分和轻质部分，重质部分采用氧化铬、烧结刚玉、电熔刚玉、莫来石和活性氧化铝微粉，轻质部分采用轻质刚玉骨料、复合轻烧粉，重质部分和轻质部分通过高温烧结形成轻重质一体化且轻质部分作为保温层，重质部分作为工作层的砖体。

将重质部分作为工作层，将轻质部分作为保温层，然后将他们整合为一个复合砖，使得当前复合砖一侧能够作为工作层使用，一侧能够作为保温层使用，但当他们烧制为同一复合砖，又需要面临新的问题，如果仅采用一般意义的工作层和保温层，他们的烧结温度是不一样的，如果以较低温烧制，高温部分烧制不完全，无法成型，如果以较高温烧制，低温部分则会因为过度烧制而变形、开裂，故需要尽量的控制重质部分和轻质部分以同样的烧结温度烧制，且重质部分着重于增加耐磨性，轻质部分增加其保温性能，再通过合理的方式，让他们能够更好的结合。

对于重质部分：由于窑内物料有的存在腐蚀性，故增加氧化铬用于增加抗侵蚀性能，烧结刚玉作为主耐火原料，电熔刚玉用于降低气孔率，莫来石用于提高整体的热震稳定性。

对于轻质部分：轻质刚玉骨料为采用刚玉烧制机合成的轻质骨料，用于降低体积密度，降低导热系数(同时也使得轻质和重质部分的烧结温度接近)，轻烧粉采用氧化铝、刚玉、莫来石、粘土的复合材料，使得轻质和重质部分能够在尽量同一个温度进行烧结，且增加了此部分材料后能够使得在不降低烧成温度的条件下，轻质和重质部分结合处材料收缩比保持一致。

相对的，也有采用轻质刚玉骨料替代轻烧粉的设计，但是这样结合部分的收缩比没有轻烧粉的缓冲，会使得轻质部分发生严重变形。

由于本产品应用于危废焚烧炉回转窑，故产品的结构为但不仅限于：轻质部分作为尾部，重质部分作为头部，尾部朝向头部的长度方向上，复合砖的宽度越来越小。

轻质部分作为保温层，在外侧，重质部分作为工作层，在内侧，作为圆环，外径长度明显也大于内径长度。

刚玉复合砖重质部分按照重量份数包括70份的烧结刚玉、70份的电熔刚玉、50份的莫来石、10份的活性氧化铝微粉以及10份的氧化铬；轻质部分按照重量份数包括70份的轻质刚玉骨料以及60份的复合轻烧粉。

复合轻烧粉为氧化铝、刚玉、莫来石和粘土在1450℃混合煅烧后得到的轻烧粉。

重质部分中，组分按照粒径从大到小排列，依次为烧结刚玉、莫来石、电熔刚玉、氧化铬和活性氧化铝微粉，且活性氧化铝微粉的粒径不大于2微米。

采用此种设计是为了通过活性氧化铝微粉的渗透，能够更好的降低产品重质部分气孔率。

得到产品的技术指标如下：

通过三个实施例可以发现，通过本发明的设计，可以使得重质部分和轻质部分的耐火温度尽量接近，烧结温度也可以保持在同一个区间，通过调节组分，可以使得轻质部分体积密度，气孔率，轻质部分耐压强度以及氧化铁的含量发生细微变化，但是整体的技术指标都能够维持在本领域的常规技术指标之上，且同时能够在完全磨损重质部分的前提下技术继续使用，大大提高了产品的使用寿命。

实施例4

一种危废焚烧炉回转窑用铬刚玉复合砖的制备方法，包括以下步骤：

1)按照配比分别称量重质部分和轻质部分所需组分的质量；

2)将重质部分的组分按照粒径从大到小加入搅拌釜中；

3)将搅拌混合完成的重质部分材料放入复合砖的模具重质部分内；

4)将氧化铝、刚玉、莫来石和粘土的混合物在1450℃条件下进行轻烧，得到的复合轻烧粉；

5)将轻质部分的组分同时加入搅拌釜中进行搅拌；

6)将搅拌混合完成的轻质部分材料放入复合砖的模具轻质部分内；

7)通过压力机将轻质和重质部分同时压密实，形成轻重质为一体的半成品；

采用多次振动下压的方式进行压制，直至半成品达到设计要求。

8)将得到的刚玉复合砖半成品在1600～1780℃条件下烧结而成一体砖。

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