特种耐磨无机胶凝材料的配制应用技术 一种涉及水泥生产企业尤其是旋风筒设备上应用的特种耐磨无机胶凝材料的配制应用技术。
当今，水泥生产企业的一个显著特点是处理的物料量大，运转速度快，要求生产有高度的连贯性，然而在生产过程中有很多工艺设备、输送设备由于长期处于物料的剧烈冲刷磨损或腐蚀状态中，因此，需要经常维修、更新。这样不仅消耗大量钢铁、人力及其它贵重的工业材料，而且直接影响生产的连续性和水泥产量、质量的提高。因此，长期以来人们一直关心着耐磨抗腐材料的研究，已有的具体技术措施和解决方案有下列两种：
1、设备本身采用耐磨材料；
2、设备上增加一层耐磨材料；
设备本身用耐磨材料，至今尚没有合适和有效抗高速气流冲刷的钢材所取代；设备上增加一层耐磨材料，即设备上镶嵌铸面陶瓷和喷涂耐磨材料等技术，其使用效果均不理想，如铸石陶瓷耐磨性能尚可，但加工和安装相当复杂，并且易损坏，操作难度大；而喷涂耐磨材料，投资成本高，效果也不显著。
相关文献中，系制造人造大理石方法的一项专利，以硅酸盐水泥为基本胶凝材料并与天然无机颜料和石英砂按一定的比例混合，经搅拌—铺开—浇注钢丝混凝土基板—养护—制成的耐磨制品，与本发明比较属于另一种发明构思，上述同一发明人的专利分别描述以水泥为胶凝材料，采用“CF”物质为细集料，加上外加剂和增强料，按比例配制，显然也不同于本发明，不涉及本发明所要解决的课题。
相关文献中还有提及镁质胶凝材料应用中的技术问题，将增钙(镁)渣灰转化成建材资源的方法及一种适用于各种设备、管道、窑炉及建筑隔热保温的产品，并有主要成分和配比的说明，其目的效果以及内容，也不同于本发明所提出的课题和技术解决方案。
本发明的目的是针对工业设备，尤其是水泥生产设备，如旋风筒、风机、通风、收尘输送管道等设备，由于受到物料的严重磨损，经常需停主机修补和更新，特别是旋风筒设备磨损尤甚，一套新旋风筒，一般用3-12个月就磨损穿孔，需焊补或换新，这样严重影响水泥产量、质量和经济效益的提高，因此各生产企业都在想方设法，延长这些设备的使用寿命。本发明地目的也就是基于这一考虑，提供一种成本低、耐磨性能和热稳定性好，现场安装就地成形，更换容易、操作简单的耐磨材料。
本发明的特种耐磨无机胶凝材料其技术构思方案，是以高标号水泥和其它一些常用材料并掺合一些耐磨物质，按比例配制后浇注而成，其中水泥作为胶结剂加入，其他材料按不同粒径和比例作为骨料加入，在所需延长使用寿命的设备外表部位上，灌注形成一耐磨夹层，而设备内部结构保持不变，其具体技术解决方案是：选用水泥、烧结镁砖渣、硅矿石、石英砂和少量磨余高铬球渣和钢纤维作为基体材料，按其合适的配比配制而成，其体积比为：水泥/烧结镁砖渣/硅矿石/石英砂等于0.8-1.2/0.8-1.2/1.8-2.2/1.8-2.2，最佳体积比为1/1/2/2。其粒径分别为：烧结镁砖渣6-8毫米，硅矿石3-6毫米，石英砂小于3毫米。
本发明针对受冲刷磨损严重的工业设备，如旋风筒、旋风收尘器、旋风式粉选机、风机输送管道等，其它设备也可应用本发明。其具体应用技术是在工业设备的相应部位，如旋风筒设备的外表部位安装联接一夹层外壳，冲洗夹层后往夹层内灌注本发明特种耐磨无机胶凝材料，使之形成一耐磨夹层，其中水泥作为胶结剂加入，烧结镁砖渣、硅矿石、石英砂作为骨料加入，根据工况条件，如用于工作温度和抗冲击性要求较高的设备部位，可掺入少量磨余高铬球渣、钢纤维辅料，其水灰比(水/水泥)在0.3-0.5范围内。考虑到旋风筒主要是含尘气体的冲刷磨损和少量腐蚀，无大的冲击，为减轻重量，故夹层厚度可控制在30-50毫米，为确保耐磨材料浇注密实，在适当位置可设计耐磨材料浇注孔。
本发明具有的显著优点是：
1、耐磨、抗腐蚀性能好、使用寿命长、浇注夹层后能使用10-15年，可延长设备使用寿命10倍以上。
2、工艺性能好，可现场浇注成型，施工简便。
3、造价低廉，取材方便，材料成份除水泥以外，其它均为普通建筑和废弃材料，价格特别低廉。
4、性能可靠，经久耐用，有利于提高产品质量和增加收尘效率，节约人力、物力，经济效益、环保效益和社会效益显著。
表1是旋风筒应用本发明后投资费用和经济效益分析表。
表2是本发明性能指标参数。
表1： 旋风筒 类别原旋风筒使用寿命 (年)使用本发明 使用寿命 (年) 原旋风筒 投资费 (万元)使用本发明 投资费 (万元) 经济效益(万元)直接间接合计Φ1410四管收尘器 0.5 10 0.97931.2068 36.65 86.97 123.62Φ2750旋风筒 0.5 10 1.13531.2201 21.49 43.48 64.97Φ3500旋风收尘器 1 10 2.38651.5533 89.25 82.39 171.64Φ3000旋风选风粉机 1 10 2.85981.5081 81.27 69.98 151.25合计 228.66 282.82 511.48
表2： 指标名称 比重 布氏硬度HB(kg/m2) 指标参数 2.5-2.8 35.7-31.8热膨胀性能 温度范围(℃) 18.7-200 300 400 500 平均线膨胀系数 7.5-8.5 8.3-8.7 8.4-8.8 8.5-8.9耐磨性能(g/cm2)冲击韧性(kj/m2)耐碱性能(20％浓度NaoH)热震稳定性(500℃)抗压强度MPa抗折强度MPa ＜0.25 ＞0.83 ＜95 15次破损面积不大17％ ＞50 ＞6
图1是本发明应用在旋风筒上的实施例。
图2是本发明应用在收尘器上的实施例。
图3是图1的剖面图。
实施例：如图1-3所示，在旋风筒设备1和收尘器上焊接夹层外壳2，将烧结镁砖渣、硅矿石进行粉碎，粒径分别为6-8毫米和3-6毫米，石英砂过筛，粒径为3毫米以下，水泥选用500号以上普通硅酸盐水泥，以上基体材料按其配比调配，另掺入少量磨余高铬球渣及钢纤维，通过搅拌，使其混合均匀，颜色一致，冲洗夹层后即向夹层内灌注。本实施例水泥/烧结镁砖渣/硅矿石/石英砂的体积比为1/1/2/2，水灰比约0.4左右。