一种焚烧炉用高致密高抗氧化的碳化硅砖及其制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112390650A(43)申请公布日2021.02.23(21)申请号202011287041.5F23G5/44(2006.01)(22)申请日2020.11.17F23M5/02(2006.01)(71)申请人宜兴瑞泰耐火材料工程有限公司地址214225江苏省无锡市宜兴市宜城街道南园村申请人瑞泰科技股份有限公司宜兴市锦华耐火材料有限公司(72)发明人陈松林俞小平张林钱志豪俞盛吴跃峰王俊涛魏瀚(74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司11129代理人马明耻(51)Int.Cl.C04B35/567(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种焚烧炉用高致密高抗氧化的碳化硅砖及其制备工艺(57)摘要本发明涉及一种焚烧炉用高致密高抗氧化的碳化硅砖及其制备工艺。采用98碳化硅为主要原料，掺入刚玉、氮化硼的成分。通过8级颗粒级配，以微米级和纳米级粉料填充孔隙，形成致密的坯体，并以纳米硅粉氧化形成致密二氧化硅包裹碳化硅体，强化碳化硅颗粒的在密封环内逆反应烧结机制。添加碳化钨和氮化钛优化整体耐磨和抗折性能，制得高致密高抗氧化的碳化硅砖。CN112390650ACN112390650A权利要求书1/1页1.一种焚烧炉用高致密高抗氧化碳化硅砖，按照质量份计，原料配方如下：粒度5～3mm的98碳化硅，20～33份；粒度4～2mm的98碳化硅，16～32份；粒度2～1mm的电熔刚玉，7～19份；粒度1～0.088mm的电熔刚玉，16～24份；粒度≤0.088mm的立方氮化硼，9～14份；粒度≤0.045mm的碳化钨，2～3份；微米级氮化钛，0.5～2.5份；纳米级硅粉，0.5-1.5份；外加表面活性剂为磺化萘甲醛聚合物和聚羧酸1:1比例混合物，0.15～0.25份；外加结合剂为纳米氧化铝溶胶xz-1128，3～4份。2.如权利要求1所述的一种焚烧炉用高致密高抗氧化碳化硅砖，其特征在于，所述的氮化钛的粒度为1～2μm，纳米硅粉的粒度为0.05～0.02μm。3.如权利要求1或2所述的一种焚烧炉用高致密高抗氧化碳化硅砖的制备方法，其特征在于，按照权利要求1所述的原料配方，经过预先混合细粉、骨料混合、混碾、压制成形、干燥、烧成步骤后制备得到。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，预先混合细粉步骤具体为：按配比准确称量；将粒度≤0.045mm的立方氮化硼、粒度≤0.045mm的碳化钨、粒度1～2μm的氮化钛、粒度0.05～0.02μm的纳米硅粉一起加入干粉搅拌机中搅拌至10～20分钟，出料后备用，记为预混粉料A。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，骨料混合步骤具体为：按配比准确称量；将粒度5～3mm的98碳化硅、粒度4～2mm的98碳化硅、粒度3～1mm的电熔刚玉、粒度≤0.088mm的电熔刚玉一起加入混碾机内，记为颗粒料B，将B干混3～5分钟后，加入表面活性剂和结合剂使其表面湿润，混碾5～10分钟，然后再将预混粉料A加入混碾机，强力混碾10～15分钟。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在温度为110～150℃干燥窑内保温24～48h，将干燥后的坯体于1400～1500℃保温5～6h烧成。2CN112390650A说明书1/7页一种焚烧炉用高致密高抗氧化的碳化硅砖及其制备工艺技术领域[0001]本发明属于无机非金属材料学科高温陶瓷和耐火材料领域，具体涉及一种焚烧炉用高致密高抗氧化的碳化硅砖及其制备工艺。技术背景[0002]随着城市垃圾处理负荷增加，垃圾焚烧炉的装机量越来越大，运行时间越来越长，对于给垃圾焚烧炉配套的耐火材料要求也越来越高。一方面，垃圾成分复杂多变，废弃物种类包罗万象，垃圾焚烧所含的元素成分及其化合物也较多，碱(钾、钠)、卤族(氯、氟)和硫的化合物等熔融物随窑气和窑料侵蚀耐火材料，熔渣中的重金属极易向耐火材料渗透，要求焚烧炉耐火材料必须具有优异的抗侵蚀性能。另一方面，垃圾的燃烧的热值差异大、焚烧炉内温度波动大，要求耐火材料必须有优异的抗热震性能。炉内高温、急剧温差导致的热应力、高速气流和灰分的冲刷、磨损、熔融渣和酸性腐蚀性气体、和碱金属挥发物的渗透、侵蚀等均会使焚烧炉内的耐火材料失效，严重威胁焚烧炉的使用安全和降低焚烧炉的使用寿命。炉排炉的下部侧墙还受到垃圾磨损、熔渣附着等作用，耐火材料损毁严重，如，前后拱区耐火材料以及二、三段炉排侧墙由于温度较高，直接接触高温烟气及飞灰，导致耐火材料侵蚀损毁严重，灰渣附着严重，甚至脱落，耐火砖使用寿命很短(约12个月)。[0003]目前，应用于前后拱区为铝硅系耐火材料、刚玉莫来石砖、含铬耐火材料、碳化硅耐火材料等。在焚烧炉气氛中，铝硅系耐火材料容易产