[發明專利]一種納米功能性硅質不定形耐火自流搗打料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010624118.7
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111747762B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 侯俊;趙艷青;柳鵬;王剛;張啟忠
• 申請（專利權）人: 山西高科耐火材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種納米功能性硅質不定形耐火自流搗打料及其制備方法，所述納米功能性硅質不定形耐火自流?搗打料由熔融石英骨料、熔融石英細粉、超細凹凸棒粉、納米硅溶膠、超細硅微粉、促硬劑等攪拌混練而成。各組分含量為：粒度為5?3mm的熔融石英砂：15?25份；粒度為3?1mm的熔融石英砂：20?40份；粒度為1?0.1mm的熔融石英砂：20?45份；細粉為325目熔融石英細粉：35?45份；熱改性凹凸棒粉：2?10份；納米硅溶膠：5?30份；超細硅微粉：0?10份；促硬劑0?0.5份。本發明產品可以依據修補部位的不同，通過調整各原料劑量，制成自流或者搗打料，滿足不同溫度、不同部位施工的要求。

技術領域

本發明涉及一種納米功能性硅質不定形耐火自流搗打料及其制備方法，屬于耐火材料領域。

背景技術

玻璃生產是一項高耗能的生產項目，因此玻璃熔窯的維修維護對企業生產具有相當重要的意義，窯體在長期高溫下，火焰空間部分的耐火材料受熱輻射和溢流的沖擊，出現穿孔冒火，嚴重時會局部下沉和倒塌，給玻璃窯爐的壽命和生產帶來嚴重后果。在窯爐運行期間，需要多次對窯體的損壞部分進行修補。因此，一些部位需采用熱修方式（即維修時不停窯或停窯不停火，在溫度較高時對窯體進行修補）不僅節省了停窯降溫、重新燒窯的時間，而且對窯體保持長壽和長期穩定性具有重要意義；另外有些部分形狀不定、大小不定、環境溫度范圍大，需要采取冷修方式。

發明內容

本發明旨在提供一種既可以熱態修補也可以冷態修補、熱震穩定性好、強度高、線膨脹可控、不同溫度下可硬化的納米功能性硅質不定形耐火自流-搗打料。本發明還提供了上述納米功能性硅質不定形耐火自流搗打料的制備方法。

本發明中，凹凸棒粉是一種含水富鎂的鋁硅酸鹽礦物，凹凸棒石棒晶長1-5微米，直徑在20-70納米之間，是一種天然的納米材料。而且凹凸棒粉：晶體呈針狀或纖維狀，其結構為沿縱軸成鏈，在橫軸成層，同時具有鏈狀和層狀的過渡型結構，在中間存在著沸石孔道，孔道中充填著沸石水，經過熱改性以后，除掉其中的沸石水，形成空的通道，擴大了凹凸棒粉的比表面積并增強吸附性能；經過高速長時間的機械攪拌，納米硅溶膠中的納米顆粒不僅可以滲入到熔融石英骨料、細粉中，而且納米硅溶膠還能深入到凹凸棒粉的結構層，填充沸石孔道，這樣納米硅溶膠逐步釋放，隨著粒子間硅醚鍵聯系增多，粒子相互聚集溶膠轉變為凍膠，凍膠轉變為干凝膠，使該納米功能性硅質不定形耐火自流-搗打料擁有更高的耐火度及強度。

本發明提供了一種納米功能性硅質不定形耐火自流搗打料，包含下列重量份的原料：

粒度為5-3mm的熔融石英砂：含量為15-25份；

粒度為3-1mm的熔融石英砂：含量為20-40份；

粒度為1-0.1mm的熔融石英砂：含量為20-45份；

細粉為325目熔融石英細粉：含量為35-45份；

熱改性凹凸棒粉：含量為2-10份；

納米硅溶膠：含量為5-30份；

超細硅微粉：含量為0-10份；

促凝劑：0-0.5份。

具體地，本發明涉及的材料如下：

（1）熔融石英砂，要求SiO₂≥99%。

（2）熱改性凹凸棒粉，要求在160℃-240℃范圍內，加熱5-9h，細度要求達到325目，篩余不超過2%。

（3）超細硅微粉，硅灰中細度小于1μm的占80%以上，平均粒徑在0.1-0.3μm，SiO₂含量為85-96%；比表面積為：20-28m²/g。