專利名稱：一種水泥回轉窯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥回轉窯，尤其是水泥回轉窯的高溫帶用耐火材料的配置方案。
背景技術：
干法水泥窯回轉高溫帶可大致分成主燒成帶、次燒成帶(輪帶區)、過渡帶?，F有的水泥回轉窯高溫帶配套方案是主燒成帶采用鎂鉻磚、次燒成帶采用鎂鉻磚或者鎂鋁尖晶石磚、過渡帶采用鎂鋁尖晶石磚或者硅莫磚，其雖然在目前能滿足水泥回轉窯的正常運行要求，但是存在六價鉻污染、節能效果差、不適應未來水泥窯的發展趨勢等缺點。六價鉻污染是指燒成帶用鎂鉻磚使用后會產生致癌的六價鉻鹽化合物(Cr6+)，窯襯拆除后鎂鉻殘磚中的六價鉻鹽溶于水后會造成當地水源的污染，如果誤飲，會出現休克、 呼吸困難、甚至腎功能衰竭等現象。節能效果差主要表現在兩方面，第一是指次燒成帶用新型鎂鋁尖晶石磚的掛窯皮性能仍較差，窯皮厚度較薄，導致該部位筒體溫度較高；第二是指過渡帶用常規鎂鋁尖晶石磚雖然具有優異的熱震穩定性能和抗堿鹽侵蝕性能，但其本身的導熱系數偏大，也會導致該處筒體溫度較高。工業廢棄物用作水泥窯煅燒燃料已成為當今世界水泥工業發展的趨勢，并有進一步增長的趨勢。這個趨勢帶來的影響是窯內溫度波動幅度、氣氛波動幅度都將增大，這對于熱震穩定性能和抗氣氛波動性能較差的鎂鉻磚來說，會縮短使用壽命。另外常規硅莫磚雖然具有較好的熱震穩定性能和較低的導熱系數，但其高溫性能較差，抗水泥窯過熱能力不足，從而也影響到其使用壽命。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種新型的水泥回轉窯，尤其是水泥回轉窯高溫帶用耐火材料的配置方案。本發明的水泥回轉窯的高溫帶分為主燒成帶、次燒成帶和過渡帶，主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用新型硅莫磚。本發明的主燒成帶用鎂鈣鋯磚優選以優質鎂砂和合成鋯酸鈣為主原料，以紙漿廢液為結合劑，經混練、壓制、干燥和> 1600°C燒成后制得。主原料的質量百分優選比為5-lmm 的粗鎂砂 40-45wt %，1-0. 088mm 的中鎂砂 15_20wt %, < 0. 088mm 的細鎂砂 15-20wt%,< Imm的鋯酸鈣15% -25wt%。鎂砂中的MgO含量優選> 96wt% ；鋯酸鈣的化學成分優選為氧化鋯60 65wt%、氧化鈣35 40wt%。本申請人經大量研究和試驗發現，鎂鈣鋯磚具有優異的掛窯皮性能和抗高溫熔蝕性能，十分適合在窯皮穩定的主燒成帶使用。本發明的次燒成帶用鎂鋁鋯磚優選以優質鎂砂和鋁鋯合成料為主原料，以紙漿廢液為結合劑，經混練、壓制、干燥和> 1600°C燒成后制得。主原料的質量百分比優選為5-lmm 的粗鎂砂 45-55wt %，1-0. 088mm 的中鎂砂 10_15wt %，< 0. 088mm 的細鎂砂 20-30wt%,< Imm的鋁鋯合成料5-15wt%。鎂砂中的MgO含量優選> 96%;鋁鋯合成料的化學成分優選為氧化鋁75-85wt%、氧化鋯10-20Wt%。本申請人經大量研究和試驗發現， 鎂鋁鋯磚具有良好的掛窯皮性能和熱震穩定性能，十分適合在窯皮不穩的次燒成帶使用。本發明的過渡帶用新型硅莫磚優選以特級高鋁礬土、碳化硅、氮化硅為主原料，以紙漿廢液為結合劑，經混練、壓制、干燥和> 1400°c燒成后制得。主原料的質量百分比優選為彡5謹的特級高鋁礬土 65-80wt%，彡1. 5謹的碳化硅5-15%，彡0. 088謹的氮化硅 l-15wt%,^ 0. 088mm的結合粘土 4-襯8%。特級高鋁礬土中Al2O3優選彡88wt%，碳化硅中SiC優選彡90wt%，氮化硅中Si3N4優選彡98wt%。本發明的新型硅莫磚相比普通硅莫磚具有更好的高溫性能，使用溫度> 1500°C，相比鎂鋁尖晶石磚導熱系數低，可以取代傳統過渡帶高溫段的鎂鋁尖晶石磚，具有明顯的節能效果。另外本新型硅莫磚相比普通硅莫磚具有更好的熱震穩定性能和高溫耐磨性能，尤其適合處理二次原燃料的水泥干法窯，更符合水泥行業的發展趨勢。本發明根據水泥窯高溫帶不同部位的要求，結合不同耐火磚的特點，在不同部位應用不同的耐火磚。相比現有的水泥窯配置方案，該配置方案具有無鉻化、更節能、更符合水泥窯用耐材的發展趨勢。


本發明的水泥回轉窯如圖1所示。水泥窯主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用新型硅莫磚。1-鎂鈣鋯磚2-鎂鋁鋯磚3-新型硅莫磚4-窯筒體5-輪帶
具體實施例方式本發明的結構圖1所示干法水泥回轉窯窯筒體4總長設定為15D(D =窯直徑)， 在主燒成帶(共2D)采用鎂鈣鋯磚1，在次燒成帶(共3D)采用鎂鋁鋯磚2，在過渡帶(共 4D)采用新型硅莫磚3，具體配置如表1所示。表1干法水泥回轉窯耐火磚配置
使用部位下過渡帶 (0.3D)次燒成帶 (2.2D)主燒成帶 (2D)次燒成帶 (0.8D)上過渡帶 (3.7D)使用位Tf:0-0.3D0.3D-2.5D2.5D 4.5D4.5D-5.3D5.3D-9.0DD=4.0m0 1.2m1.2m~10.0m10.0m 18.0m18.0m~21.2m21.2m~36.0mD=4.8m0 1.4m1.4m 12.Om12.0m~21.6m21.6m~25.6m25.6m~43.2mfrj火磚種新型硅莫磚鎂鋁鋯磚鎂鈣鋯磚鎂鋁鋯磚新型硅莫磚 相比現有的水泥回轉窯，表1所示的本發明的水泥回轉窯高溫帶用耐火材料的配置方案具有無鉻化、更節能等優點，符合水泥窯用耐材的發展趨勢。
權利要求
1.一種水泥回轉窯，其特征在于該水泥回轉窯的高溫帶分為主燒成帶、次燒成帶和過渡帶，主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用新型硅莫磚。
2.如權利要求1所述的水泥回轉窯，其特征在于主燒成帶用鎂鈣鋯磚是以優質鎂砂和合成鋯酸鈣為主原料，以紙漿廢液為結合劑，經混練、壓制、干燥和> 160(TC燒成后制得的。
3.如權利要求2所述的水泥回轉窯，其特征在于，主原料的質量百分比為5-lmm的粗鎂砂 40-45wt%，1-0. 088mm 的中鎂砂 15_20wt%，< 0. 088mm 的細鎂砂 15_20wt%，< Imm 的鋯酸鈣15% -25wt% ；鎂砂中的MgO含量> 96wt% ；鋯酸鈣的化學成分為氧化鋯60 65wt%、氧化鈣；35 40wt%。
4.如權利要求1所述的水泥回轉窯，其特征在于次燒成帶用鎂鋁鋯磚是以優質鎂砂和鋁鋯合成料為主原料，以紙漿廢液為結合劑，經混練、壓制、干燥和> 160(TC燒成后制得的。
5.如權利要求4所述的水泥回轉窯，其特征在于，主原料的質量百分比為5-lmm的粗鎂砂 45-55wt%，1-0. 088mm 的中鎂砂 10_15wt%，< 0. 088mm 的細鎂砂 20_30wt%，< Imm 的鋁鋯合成料5-15wt% ；鎂砂中的MgO含量>96% ；鋁鋯合成料的化學成分為氧化鋁 75-85wt%、氧化鋯 10-20wt%。
6.如權利要求1所述的水泥回轉窯，其特征在于過渡帶用硅莫磚是以特級高鋁礬土、 碳化硅、氮化硅為主原料，以紙漿廢液為結合劑，經混練、壓制、干燥和> 1400°C燒成后制得的。
7.如權利要求6所述的水泥回轉窯，其特征在于，主原料的質量百分比為5mm的特級高鋁礬土 65-80wt %，^ 1. 5mm的碳化硅5-15%，^ 0. 088mm的氮化硅l_15wt%， 彡0. 088mm的結合粘土 4_wt8%。
8.如權利要求7所述的水泥回轉窯，其特征在于特級高鋁礬土中Al2O3^ 88wt%，碳化硅中SiC彡90wt%，氮化硅中Si3N4彡98wt%。
全文摘要
本發明涉及一種水泥回轉窯，該水泥回轉窯的高溫帶分為主燒成帶、次燒成帶和過渡帶，主燒成帶采用鎂鈣鋯磚，次燒成帶采用鎂鋁鋯磚，過渡帶采用硅莫磚。相比現有技術，本發明的水泥回轉窯具有無鉻化、更節能等優點，符合水泥回轉窯用耐火材料的發展趨勢。
文檔編號C04B35/66GK102353253SQ20111023533
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者馮運生, 周偉, 夏文斌, 張德義, 李平, 李燕京, 王林俊, 王治峰, 韓忠毅, 馬飛, 高長賀 申請人:鞏義通達中原耐火技術有限公司, 通達耐火技術股份有限公司