[其他]硅溶膠結(jié)合的不定型耐火材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86106379
• 申請日: 1986-10-08
• 公開（公告）號: CN86106379A
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李再耕;陶新霞;湯賢文;賀金舟
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部洛陽耐火材料研究所
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 王子連

本發(fā)明涉及的是一種用硅溶膠作結(jié)合劑的不定形耐火材料;主要用作電爐爐頂、熱處理爐爐頂和高溫熔融金屬容器等。

不定形耐火材料由耐火基料，結(jié)合劑、添加劑幾部分組成，具有現(xiàn)場施工簡單、使用方便，不需高溫?zé)Y(jié)等優(yōu)點(diǎn)。目前使用的不定形耐火材料大都采用鋁酸鈣水泥，磷酸或磷酸鹽，硫酸鋁，水玻璃等作結(jié)合劑。由這些結(jié)合劑制成的不定形耐火材料，存在如下缺點(diǎn)：

1.由結(jié)合劑帶入的低熔點(diǎn)氧化物Na₂O、K₂O、CaO等使不定形耐火材料在高溫下產(chǎn)生大量液相，造成體積收縮、裂紋、降低了使用性能;

2.使用中分解揮發(fā)出有害氣體（p₂O₅、SO₂）。

本發(fā)明的目的在于制備一種由硅溶膠作結(jié)合劑的不定形耐火材料，這種不定形耐火材料不會(huì)因結(jié)合劑帶入不純物而降低其使用性能，以及由此帶來的其它缺點(diǎn);另外配料中加入硅石粉，使這種不定形耐火材料在高溫下體積不收縮，而略有膨脹，提高了材料的高溫體積穩(wěn)定性和抗剝落的性能。

本發(fā)明的不定形耐火材料以硅溶膠作結(jié)合劑，這種硅溶膠不一定是由硅酸乙酯水解制得的，而可以是一種更廉價(jià)的，用水玻璃經(jīng)陽離子交換樹脂交換出Na⁺離子制得。硅溶膠是大小在1μ～100μ之間的SiO₂粒子分散懸浮于水中形成的膠體、實(shí)際上SiO₂膠體粒子在溶液中是以弱電介質(zhì)H₂SiO₃的形式存在，膠體粒子的最外層被電介產(chǎn)生的H⁺離子包裸著，而陰離子則集聚在膠體粒子中心。由于膠體粒子外圍同電性相斥的作用使膠體不會(huì)聚集而凝結(jié)，膠體保持穩(wěn)定。用硅溶膠作不定形耐火材料的結(jié)合劑，當(dāng)制品成型后，應(yīng)使膠體凝結(jié)，賦于制品強(qiáng)度。硅溶膠凝結(jié)的條件是：1.在硅溶膠中加入強(qiáng)電介質(zhì);2.加入與硅溶膠膠體粒子電性相反的溶膠;3.加熱使硅溶膠脫水。用硅溶膠作不定形耐火材料的結(jié)合劑，必須有效的調(diào)節(jié)其凝結(jié)時(shí)間、凝結(jié)時(shí)間太長或太短，均影響材料的施工性能和成型性能。另外，用硅溶膠作不定形耐火材料結(jié)合劑時(shí)，其凝結(jié)時(shí)間還要受到耐火基料的種類、吸水率、吸附性能及作業(yè)環(huán)境等方面的影響。如何在這諸多因素中，調(diào)節(jié)好以硅溶膠為結(jié)合劑的不定形耐火材料的凝結(jié)時(shí)間是選擇配料構(gòu)成的準(zhǔn)則之一。

本發(fā)明的不定形耐火材料，其構(gòu)成包含有SiO₂-Al₂O₃系耐火基料，結(jié)合劑硅溶膠和調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的微量添加劑。SiO₂-Al₂O₃系耐火基料是指高鋁礬土熟料顆粒，粒度7～0mm，自然粒度級配，加入量0～70%（重量）;高鋁礬土熟料細(xì)粉，粒度＜0.088mm，加入量0～50%（重量）;粘土熟料顆粒，粒度7～0mm，自然粒度級配，加入量0～70%（重量）;生粘土細(xì)粉，粒度＜0.1mm，加入量，0～5%（重量）;硅石粉（SiO₂重量含量＞97%），粒度＜0.088mm，加入量0～15%（重量）。加入硅石粉的目的是在細(xì)粉料中調(diào)整Al₂O₃/SiO₂的比值，利用高溫下生成的針柱狀次生莫來石形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使材料具有較好的高溫體積穩(wěn)定性（不收縮或略有膨脹）和抗熱震性能。

硅溶膠要求SiO₂25～30%，Na₂O＜0.5%（重量百分比）;比重1.2～1.3，粘度4.5～6厘泊，pH值9～10;加入量為6～15%（重量），以施工合宜為準(zhǔn)。三聚磷酸鈉，粒度＜0.2mm，加入量0～0.2%（重量），調(diào)節(jié)材料具有合宜的凝結(jié)時(shí)間。配料經(jīng)干混后加入硅溶膠混合，用振動(dòng)，搗打和涂抹等方式成型，靜置24小時(shí)脫模。

本發(fā)明的硅溶膠結(jié)合不定形耐火材料，具有脫模強(qiáng)度高，高溫強(qiáng)度高，高溫體積穩(wěn)定，抗高溫?zé)嵴鹦阅芎玫葍?yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例：

實(shí)施例中使用的原料成份如下：

配料比

（重量%）

Na₅P₃O₁₀三聚磷酸鈉