[發明專利]一種硅溶膠結合澆注料制備方法

無效

• 申請號: 201310370448.8
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103496989A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 于琪芳;江群英
• 申請（專利權）人: 長興攀江冶金材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

技術領域

本發明涉及一種硅溶膠結合澆注料制備方法。

背景技術

目前，中間包永久層使用的多為低水泥和無水泥高鋁澆注料，低水泥高鋁澆注料成型后由于水泥水化后的晶粒長大造成材料相對密實，水分難以排出，固化后一般還需養護6d，折模后進行烘烤時，烘烤不宜過快，一般需要烘爐8d，而無水泥澆注料因常溫強度較低，澆注以后需要自然干燥8d，然后也需要8d左右的烘烤時間，采用這兩種澆注料不僅烘爐時間長，而且烘烤過程難以控制，升溫速度稍快，澆注體在高溫作用下產生變化，形成局部內應力，當內應力達到一定極限的時候，就會產生急速膨脹，導致局部破裂，甚至出現坍塌。烘烤過程中稍有控制不穩，必然造成材料使用性能降低，加速其被侵蝕的速度，最終影響其使用壽命。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種硅溶膠結合澆注料制備方法，其生產的硅溶膠結合澆注料可以用極短的時間脫膜，養護和烘烤，提高永久層使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種硅溶膠結合澆注料制備方法，依次包括以下步驟：

a)將焦寶石顆粒按直徑大小進行篩分后，取粒徑為5～8mm的焦寶石17wt％置至混料系統原料罐中；

b)將礬土顆粒按直徑大小進行篩分后，取粒徑為3～5mm的礬土骨料15wt％；粒徑為0.088～1mm的礬土骨料30wt％；粒徑為1～3mm的礬土骨料8wt％置至混料系統原料罐中；

c)取粒徑為0.088～1mm的礬土顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0.088mm的礬土細粉；

d)稱取粒徑為0.074mm的藍晶石細粉2.5wt％置至強制攪拌機中；

e)稱取粒徑為0.088mm的礬土細粉13wt％置至強制攪拌機中；

f）稱取SiO₂微粉5wt％置至強制攪拌機中；

g）稱取a-Al₂O₃2.5wt％置至強制攪拌機中；

h）稱取SiC微粉3wt％置至強制攪拌機中

i）稱取硅溶膠4wt％置至強制攪拌機中；

j）步驟d)、步驟e)、步驟f)、步驟g)、步驟h)、步驟i)配料置至強制攪拌機后，啟動強制攪拌機攪拌8～10分鐘進行預混合，預混合后置至混合系統；

k）將步聚a)中的焦寶石和步驟b)中的礬土顆粒裝至混料系統罐中，混料6～8分鐘后輸送至混合系統；

l)在混合系統內將j)輸送的配料及k)步驟輸送的原料一起攪拌8～12分鐘后進行分裝得到硅溶膠結合澆注料。

本發明工藝生產的硅溶膠結合澆注料具有以下特點和優點：

以焦寶石、礬土為骨料，藍晶石粉、礬土細粉、SiO₂微粉、a-Al₂O₃微粉、SiC微粉為細粉，采用硅溶膠作結合劑。硅溶膠是粒徑從幾納米到數十納米的多聚硅酸分散體系，當硅溶膠與活性a-Al₂O₃微粉混合時，膠體粒子可吸附在a-Al₂O₃顆粒表面，形成單層飽和分布，同時填充于a-Al₂O₃顆粒間隙，因此，其分散性和滲透性較好，當固化劑水化后形成離子促進硅熔膠凝膠時，導致納米粒子表面硅烷醇基因發生縮合后反應，干燥后，膠體粒子以化學鍵（Si-O-Si）相結合，形成穩定的空間網絡結構，將Al₂O₃顆粒牢牢的結合在一起，同時，硅溶膠覆蓋在固體表面形成穩固的硅溶膠薄膜，因此澆注體的抗折強度、耐壓強度較高，可以媲美于無低水泥澆注料，但其抗折強度和耐壓強度卻隨熱處理溫度的升高而增加，這對水泥結合澆注料中溫強度的下降是一個突破性的改進。

2、提高永久層使用壽命一倍以上。普通的水泥結合澆注料一般使用壽命為60～80次，試驗中，水泥澆注料經過60次熱震循環后幾乎完全開裂，在顯微鏡下觀察，其組織結構是由彼此分離的、大小相近的塊狀物組成，這是由于普通水泥澆注料在中溫時沒有形成燒結，同時由于干燥時大量游離水的排出，使氣孔率增大，導熱率降低，抗熱震性較差；硅溶膠結合澆注料，在經過140次熱震循環后沒有出現裂紋，在110℃24H烘干后，其耐壓強度為106MPa，耐壓強度保持率近95%。這主要是由于溶膠中納米SiO₂的引入在澆料料中產生反應，提高了產品的抗熱震，從而確保永久層使用壽命達到120～160次以上。