[發(fā)明專利]一種復(fù)合耐火澆注料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110400413.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN102491771A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金龍;李存弼;王杰曾;周鍵;董舜杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽瑞泰新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;F27D1/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐火耐高溫材料，具體地說，本發(fā)明涉及一種復(fù)合耐火澆注料。

背景技術(shù)

耐火澆注料(又稱耐高溫澆注料)是一種由耐火/耐高溫物質(zhì)制成的粒狀和粉狀材料，并加入一定量結(jié)合劑和水分共同組成。它具有較高的流動(dòng)性，適宜用澆注方法施工，并無需加熱即可硬化的不定形耐火材料。一般在使用現(xiàn)場(chǎng)以澆注、震動(dòng)或搗固的方法澆筑成型，也可以制成預(yù)制件使用。耐火澆注料是不定形耐火材料的主要品種。

水泥，粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起，作為一種重要的膠凝材料，被廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國防等工程。水泥中CaO的含量與其凝結(jié)速度、強(qiáng)度有很大的關(guān)系。

對(duì)于水泥耐火澆注料，水泥的作用至關(guān)重要。無論是對(duì)于耐火澆注料的成型、凝結(jié)、硬化、養(yǎng)護(hù)、干燥、升溫、燒結(jié)，還是對(duì)于耐火澆注料的最終性能或使用壽命，加入的水泥都發(fā)揮了重要作用。按照耐火澆注料中CaO含量的不同，可將耐火澆注料分為無水泥耐火澆注料(CaO含量＜0.2％)、超低水泥耐火澆注料(CaO含量0.2-1.0％)、低水泥耐火澆注料(CaO含量1.0-2.5％)和普通水泥結(jié)合耐火澆注料(CaO含量＞2.5％)。

在這幾類澆注料中，低水泥澆注料憑借較好的綜合性能得到廣泛的應(yīng)用。這是因?yàn)椋?dāng)CaO的含量＜1％，澆注料的凝結(jié)速度變慢、脫模時(shí)間延長(zhǎng)、干燥強(qiáng)度降低，冬季施工性能顯著變壞，甚至經(jīng)過數(shù)天都不硬化；反之，CaO的含量＞2.5％，澆注料的熔劑物質(zhì)過多，高溫性能和抗侵蝕性能如燒后線變化、熱態(tài)強(qiáng)度、渣蝕深度將會(huì)惡化。

但是，在窯爐工程中，澆注料襯體的局部常因受到苛刻的高溫侵蝕或高溫磨損提前損壞，從而縮短了窯襯的壽命。因此，需要開發(fā)耐高溫、抗侵蝕性能更好的超低水泥耐火澆注料。為開發(fā)超低水泥澆注料，就要解決現(xiàn)有超低水泥耐火澆注料硬化速度慢、脫模時(shí)間長(zhǎng)、干燥強(qiáng)度低、冬季施工性能差的問題。

硅溶膠是一種新型的結(jié)合劑。但是，硅溶膠在不定形耐火材料的應(yīng)用尚不廣泛。主要原因在于：硅溶膠結(jié)合不定形耐火材料常溫下硬化很慢，需要經(jīng)加熱、干燥處理才能固化。如果簡(jiǎn)單加入鋁酸鹽水泥固化，硅溶膠就會(huì)發(fā)生不可控凝結(jié)，這樣就不能經(jīng)成形制得致密的襯體。

加入硅溶膠的水泥，從流態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變非常不可控，為使?jié)沧⒘铣尚螘r(shí)良好流動(dòng)、成形后迅速固化，硬化后獲得良好的物理化學(xué)性能，急需解決這個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好的成形性能和固化性能，固化后又能夠獲得良好的耐高溫、抗侵蝕、抗熱震性能的復(fù)合超低水泥耐火澆注料。

本發(fā)明是通過以剛玉、礬土和莫來石作為填料，采用硅溶膠為結(jié)合劑、少量鋁酸鹽水泥為固化劑，通過添加氧化鋁微粉、硅灰和碳化硅來獲得凝結(jié)正常、硬化快以及優(yōu)異的耐高溫、低氣孔和抗侵蝕性能優(yōu)越的復(fù)合澆注料。

所述復(fù)合耐火澆注料是指水泥-硅溶膠結(jié)合，形成云絮狀CaO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O膠體物質(zhì)的結(jié)合方式。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種耐火澆注料，由顆粒料、基質(zhì)料和外加劑組成，具體由以下組分組成：

顆粒料由剛玉、礬土、碳化硅和莫來石組成；基質(zhì)料由水泥、氧化鋁微粉和硅灰組成；外加劑由解凝劑、緩凝劑、硅溶膠和水組成。

顆粒料和基質(zhì)料中CaO的總質(zhì)量應(yīng)占耐火澆注料總質(zhì)量的0.2～1.0wt％。

剛玉是一種由氧化鋁(Al₂O₃)的結(jié)晶形成的寶石，在耐火耐高溫材料領(lǐng)域，最常見的是電熔剛玉和燒結(jié)剛玉。燒結(jié)剛玉指以煅燒氧化鋁為原料，經(jīng)磨細(xì)制成料球或坯體，在1750-1900℃的高溫下燒結(jié)而成的耐火熟料，具有體密大、氣孔率低、高溫下有極好的抗熱震性和抗?fàn)t渣侵蝕性，晶粒強(qiáng)度高的特點(diǎn)。電熔剛玉磚是在電弧爐中將氧化鋁熔融后澆鑄到指定的特定形狀的模型中，通過退火保溫，再通過金剛石磨具的加工，得到電熔剛玉磚。該產(chǎn)品根據(jù)其中氧化鋁結(jié)晶形態(tài)的不同和數(shù)量的多少分為α剛玉磚、α，β剛玉磚和β剛玉磚，其中，α，β剛玉磚產(chǎn)品結(jié)晶致密，在1350度以下，對(duì)玻璃液的抗侵蝕性優(yōu)良，因此被廣泛應(yīng)用在玻璃窯爐工作池及以后部位，通常使用部位是溜槽、唇磚、閘板磚等。本發(fā)明所用燒結(jié)剛玉或/和電熔剛玉均為市售耐火材料，非常容易購得。