[發(fā)明專利]高性能耐火耐磨復(fù)合材料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810049335.7
• 申請(qǐng)日: 2008-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN101239829A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙萬(wàn)順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州市鑫磊冶金材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所
• 代理人: 韓華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉行業(yè)設(shè)備專用復(fù)合材料，尤其是涉及一種使用壽命長(zhǎng)的高性能耐火耐磨復(fù)合材料。

背景技術(shù)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼鐵工業(yè)獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇，呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢(shì)頭，中國(guó)鋼鐵產(chǎn)量達(dá)4.0億噸，占世界首位，鋼鐵質(zhì)量和品種豆油很大的提高，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。但鋼鐵在冶煉過(guò)程中有很多設(shè)備部位磨損非常嚴(yán)重，如(1)高爐排渣溝(水渣溝)，在中小鋼鐵企業(yè)一般采用水泥混凝土、鑄石、鑄鋼作為排渣溝原料，由于這些材料的硬度較低，難以滿足大渣排放量的使用要求，磨損非常嚴(yán)重，如出現(xiàn)大塊粘渣，引起混凝土局部溫度快速升高，還會(huì)發(fā)生爆炸，使使用壽命大幅度降低；大中型鋼鐵企業(yè)一般采用高錳鋼板做排渣溝襯底，隨耐磨性能較好，但其硬度偏低，不足以應(yīng)對(duì)高硬度大排量的高爐水淬爐渣的沖擊，而且當(dāng)發(fā)生粘渣時(shí)，高溫會(huì)使高錳鋼板的硬度大幅下降，使其耐磨性降低，并且高錳鋼板的耐氣蝕性較差，會(huì)產(chǎn)生麻點(diǎn)，使用中增加了摩擦阻力，加速其磨損，影響了高錳鋼板的使用壽命；(2)燒結(jié)機(jī)單輥導(dǎo)流上槽和下槽，使用合金鋼在800-1100℃時(shí)使用壽命僅在30天左右，難以滿足正常生產(chǎn)的使用要求；此外還有高爐旋風(fēng)除塵器管道、熱風(fēng)爐送風(fēng)支管、煉鋼精煉設(shè)備環(huán)流管等，使用傳統(tǒng)的耐火散裝材料或耐火定型材料由于加入水泥等膠結(jié)材料，高溫下和物料中的Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等反應(yīng)生成低熔物，高溫耐磨性、抗沖擊性下降，壽命不能滿足正常生產(chǎn)使用的要求，定型耐火材料由于自身材料雜質(zhì)較高，加之煉鐵煉鋼過(guò)程中加入的石灰、螢石、白云石等在高溫下生成大量的玻璃相，使硬度下降，磨損加劇，出現(xiàn)沖蝕和掉塊現(xiàn)象，限制了使用壽命，阻礙了設(shè)備的正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在高溫狀態(tài)下大幅度延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的高性能耐火耐磨復(fù)合材料。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的高性能耐火耐磨復(fù)合材料，它主要由顆粒料鋁礬土或/和剛玉或/和莫來(lái)石、剛玉粉、硬質(zhì)粒子、結(jié)合劑、氧化鋁微粉或/和硅微粉以及表面活性劑按照下述重量份配比制備而成：

顆粒料鋁礬土或/和剛玉或/和莫來(lái)石50-70份；硬質(zhì)粒子5-25份；結(jié)合劑8-25份；氧化鋁微粉或/和硅微粉8-15份；表面活性劑0.1份。

所述的剛玉為棕剛玉、亞白剛玉、白剛玉、板狀剛玉或致密剛玉；所述的硬質(zhì)粒子為碳化硅、氮化硅、塞隆或尖晶石；所述的結(jié)合劑為高鋁水泥(多峰氧化鋁水泥CA-270、625#礬土水泥、拉法吉水泥Secar71、925高鋁水泥)或鋁硅納米凝膠粉；所述的表面活性劑為聚乙二醇、三聚氰胺磺酸甲醛或檸檬酸。

當(dāng)用于一些特殊設(shè)備(如燒結(jié)機(jī)單輥導(dǎo)流上槽和下槽、高爐熱風(fēng)管道及熱風(fēng)爐送風(fēng)支管、高爐旋風(fēng)除塵管道等)時(shí)，它還需要添加纖維增強(qiáng)材料(如耐熱不銹鋼纖維、多晶氧化鋁纖維、碳纖維、碳化硅纖維)2-5份。

所述原料的重量份配比為：顆粒料亞白剛玉30份，板狀剛玉20份，白剛玉5份；硬質(zhì)粒子碳化硅5份；結(jié)合劑高鋁水泥25份；氧化鋁微粉3份，硅微粉5份；表面活性劑0.1份。

所述原料的重量份配比也可為：顆粒料鋁礬土10份，棕剛玉40份，致密剛玉15份，白剛玉5份；硬質(zhì)粒子碳化硅15份；結(jié)合劑高鋁水泥10份，鋁硅納米凝膠粉2份；氧化鋁微粉8份，硅微粉4份；表面活性劑0.1份，纖維材料5份。

所述原料的重量份配比也可為：顆粒料莫來(lái)石45份，板狀剛玉15份，白剛玉5份；硬質(zhì)粒子碳化硅13份，氮化硅2份；結(jié)合劑高鋁水泥8份；氧化鋁微粉6份，硅微粉4份；表面活性劑0.1份，纖維材料2份。

所述原料的重量份配比也可為：顆粒料鋁礬土35份，棕剛玉20份；硬質(zhì)粒子碳化硅15份，塞隆粉5份；結(jié)合劑高鋁水泥10份；氧化鋁微粉6份，硅微粉3份；表面活性劑0.1份，纖維材料5份。

所述原料的重量份配比還可為：顆粒料致密剛玉35份，板狀剛玉30份；硬質(zhì)粒子尖晶石粉22份；結(jié)合劑高鋁水泥10份；氧化鋁微粉10份；表面活性劑0.1份。

將上述原材料按要求先加工成所需要的粒度，裝入料倉(cāng)中備用。

將各種細(xì)粉原料在強(qiáng)力混合機(jī)中混合10分鐘，達(dá)到均勻備用；將各種顆粒料放入混砂機(jī)中混合5-8分鐘，再加入纖維材料(如果有時(shí))，邊加邊混合，待纖維均勻分散后再加入備好的細(xì)粉原料及其他原料，再混合10-15分鐘即得成品，稱量后裝袋入庫(kù)。