CN101475387B - 超微粉结合超低水泥耐火浇注料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超微粉结合超低水泥耐火浇注料，由骨料、粉料和外加剂组成。骨料由高铝矾土熟料、棕刚玉和亚白刚玉组成，其总量占骨料与粉料质量之和的50～80％。粉料由高铝矾土熟料粉、α-Al2O3粉、亚白刚玉粉、白泥、硅微粉、高铝水泥或纯铝酸钙水泥组成，粉料总量占骨料与粉料质量之和的20～40％。外加剂三聚磷酸钠和水组成。骨料、粉料中CaO含量应小于骨料与粉料质量之和的1.0～1.5％。本发明克服了现有技术高温性能不够理想的不足，提供了一种成本低，高温性能好，生产流程短，使用方便的耐火材料，可广泛应用在各类加热炉、焙烧炉、烧结炉、热风炉、热处理炉等高中温炉耐火内衬。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料及其使用方法，具体涉及超微粉结合超低水泥的耐火浇注料及其使用方法。
背景技术
传统高铝水泥结合耐火浇注料，在800℃以上时高温性能急剧下降，不适宜作高、中温炉耐火内衬。目前国内市场上普遍应用的超微粉或粘土结合低水泥耐火浇注料，其高温性能较传统高铝水泥结合浇注料有所改善，但因其材料中CaO含量仍较高(一般为2％-2.5％，标准YB/T5115-93规格定CaO含量≤2.5％)，其高温性能仍不够理想。在2001年07月18日公开的CN1303836专利文献中，就公开了名称为“一种低水泥耐火浇注料”，适用于高温的低水泥浇注料。但是类似该材料仍属低水泥浇注料，CaO含量较高，尚存在着高温性能仍然不够理想的问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种CaO含量低，高温性能好，配料成本低，生产流程短，适应范围广的耐火浇注料及其制造方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种超微粉结合超低水泥耐火浇注料，由骨料、粉料和外加剂组成，在于：
A、骨料由高铝矾土熟料、棕刚玉和亚白刚玉组成，其总量占骨料与粉料质量之和的50～80％。
B、粉料由高铝矾土熟料粉、α-Al2O3粉、亚白刚玉粉、白泥、硅微粉、高铝水泥或纯铝酸钙水泥组成，粉料总量占骨料与粉料质量之和的20～40％。
C、外加剂三聚磷酸钠和水组成。
骨料、粉料中CaO含量应小于骨料与粉料质量之和的1.0～1.5％。
超微粉结合超低水泥耐火浇注料更进一步的技术方案是：骨料中Al2O3含量为56～88％，粒度5mm～8mm高铝矾土熟料为骨料与粉料质量之和的5％～25％，1mm～5mm高铝矾土熟料为骨料与粉料质量之和的0～40％，0.5mm～1mm高铝矾土熟料为骨料与粉料质量之和的0～20％。骨料中的棕刚玉Al2O3含量≥95％，粒度3～5mm的占骨料与粉料质量之和的0～30％，粒度1～3mm占骨料与粉料质量之和的0～20％。亚白刚玉Al2O3含量≥98％，0.5～1mm的为骨料与粉料质量之和的0～20％。粉料中的高铝矾土熟料中的Al2O3含量为55％～86％，粒度≤320目，占骨料与粉料质量之和的0～25％。粉料中的亚白刚玉粉，粒度≤320目，Al2O3含量≥98％，为骨料与粉料质量之和的0～10％。粉料中的白泥粒度≤200目，Al2O3含量≥33％，为骨料与粉料质量之和的1～6％。粉料中硅微粉的平均直径≤1.5μm，SiO2含量≥93％，为骨料与粉料质量之和的2～5％。粉料中的水泥由占骨料与粉料质量之和0～3％的高铝水泥或占骨料与粉料质量之和0～5％的纯铝酸钙水泥组成，其中高铝水泥中Al2O3含量≥50％，纯铝酸钙水泥中Al2O3含量≥70％。外加分散剂三聚磷酸钠占占骨料与粉料质量之和的0.1～0.3％，水占骨料与粉料质量之和的4～7％。
超微粉结合超低水泥耐火浇注料更进一步的技术方案是：骨料、粉料所含的Al2O3总含量大于或等于骨料与粉料质量之和的70％，CaO含量≤1.0％。产品中骨料粒度5mm～8mm高铝矾土熟料Al2O3≥55％的占骨料与粉料质量之和的20％，3mm～5mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的20％，1mm～3mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的15％，0.5mm～1mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的13％。粉料中硅微粉占骨料与粉料质量之和的4％。粉料中的白泥占骨料与粉料质量之和5％。粉料中的高铝矾土熟料Al2O3含量≥86％，占骨料与粉料质量之和的21％。粉料中625#高铝水泥占骨料与粉料质量之和的2％。外加剂中的三聚磷酸钠占骨料与粉料质量之和的0.2％。外加水占骨料与粉料质量之和的5～6％。
超微粉结合超低水泥耐火浇注料更进一步的技术方案是：骨料、粉料中所含的Al2O3含量大于或等于骨料与粉料质量之和的90％，CaO含量小于骨料与粉料质量之和的1.2％。骨料中粒度为5-8mm Al2O3含量≥88％的高铝矾土骨料占骨料与粉料质量之和的5％。骨料中棕刚玉粒度3-5mm占骨料与粉料质量之和35％，粒度为1-3mm的占骨料与粉料质量之和的15％。骨料中粒度为0.5-1mm的亚白刚玉占骨料与粉料质量之和的15％。粉料中亚白刚玉粉占骨料与粉料质量之和4％，粉料中a-Al2O3粉占骨料与粉料质量之和的16％。粉料中白泥占骨料与粉料质量之和的2％。粉料中硅微粉占骨料与粉料质量之和的3％。纯铝酸钙水泥占骨料与粉料质量之和的4％。外加剂三聚磷酸钠为骨料与粉料质量之和的0.15％，外加水为骨料与粉料质量之和的4～5％。
应用超微粉结合超低水泥耐火浇注料的预制件生产方法，在于经过如下步骤：
步骤1 在搅拌机中将配好的料搅拌至浇注成形所需的流动度。
步骤2 将拌好的料置于准备好的模具中浇注、振动成形。
步骤3 带模养护24小时。
步骤4 脱模养护24小时以上。
步骤5 按烘烧制度入炉烘烧。
步骤6 冷却、出炉、检验、包装、运至用户现场。
步骤7 现场安装。
步骤8 烘炉，投入使用。
应用超微粉结合超低水泥耐火浇注料的预制件生产方法更进一步的技术方案是烘烧制度按如下步骤进行：
步骤9 0到8小时，将温度从室温线性升温到100℃；
步骤1 08到12小时，100℃保温4小时；
步骤11 12到20小时，将温度从100℃均匀升温到220℃；
步骤12 20到36小时，220℃保温16小时；
步骤13 36到44小时，将温度从220℃均匀升温到380℃；
步骤14 44到68小时，380℃保温24小时；
步骤15 68到76小时，将温度从380℃均匀升温到540℃；
步骤16 76到92小时，540℃保温16小时；
步骤17 92到100小时，将温度从540℃均匀升温到700℃；
步骤18 100到104小时，700℃保温4小时。
步骤19 104到112小时，温度从700℃均匀升至900℃。
步骤20 112到116小时，900℃保温4小时。
步骤21 116到124小时，将温度从900℃均匀升至1150℃。
步骤22 124到132小时，1150℃保温8小时，停炉冷却或推车冷却。
应用超微粉结合超低水泥耐火浇注料现场浇注时，经过如下步骤：
步骤23 在搅拌机中将已配好的料搅拌至成形所需的流动度。
步骤24 将拌好的料置于已安装好的模具中浇注、振动成形。
步骤25 带模养护24小时。
步骤26 脱模养护24小时以上。
步骤27 烘炉。
步骤28 投入使用。
应用Al2O3含量≥70％的超微粉结合超低水泥耐火浇注料现场浇注更进一步的技术方案是所述烘炉升温制度如下：
步骤29 0到8小时，将温度从室温均匀升温到100℃；
步骤30 8到16小时，100℃保温8小时；
步骤31 16到24小时，将温度从100℃均匀升温到220℃；
步骤32 24到48小时，220℃保温24小时；
步骤33 48到56小时，将温度从220℃均匀升温到340℃；
步骤34 56到104小时，340℃保温48小时；
步骤35 104到112小时，将温度从340℃均匀升温到460℃；
步骤36 112到160小时，460℃保温48小时；
步骤37 160到168小时，将温度从460℃均匀升温到580℃；
步骤38 168到184小时，580℃保温16小时；
步骤39 184到192小时，将温度从580℃均匀升温到740℃；
步骤40 192到200小时，740℃保温8小时；
步骤41 200到208小时，将温度从740℃均匀升温到900℃；
步骤42 208到212小时，900℃保温4小时；
步骤43 212到222小时，将温度从900℃均匀升温到1150℃；
步骤44 222到230小时，1150℃保温8小时；
步骤45 230到240小时，将温度从1150℃均匀升温到使用温度；
步骤46 240到248小时，在使用温度下保温8小时后投入使用。
应用Al203含量≥90％的超微粉结合超低水泥耐火浇注料现场浇注更进一步的技术方案是所述烘炉升温制度如下：
步骤47 0到8小时，将温度从室线性升温至100℃；
步骤48 8到16小时，100℃保温8小时；
步骤49 16到24小时，将温度从100℃线性升温至180℃；
步骤50 24到48小时，180℃保温24小时；
步骤51 48到56小时，将温度从180℃线性升温至300℃；
步骤52 56到104小时，300℃保温48小时；
步骤53 104到112小时，将温度从340℃线性升温至420℃；
步骤54 112到160小时，420℃保温48小时；
步骤55 160到168小时，将温度从420℃线性升温至540℃；
步骤56 168到192小时，540℃保温16小时；
步骤57 192到200小时，将温度从580℃线性升温至660℃；
步骤58 200到208小时，660℃保温8小时；
步骤59 208到216小时，将温度从660℃线性升温至820℃；
步骤60 216到220小时，820℃保温4小时；
步骤61 220到228小时，将温度从820℃线性升温至1020℃；
步骤62 228到232小时，1020℃保温4小时；
步骤63 232到240小时，将温度从1020℃线性升温至1180℃；
步骤64 240到248小时，1180℃保温8小时。
步骤65 248到256小时，将湿度从1180℃线性升温至1380℃。
步骤66 256到264小时，1380℃保温8小时。
步骤67 264到280小时，将温度从1380℃线性升温至的用温度并保温8小时后投入使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是生产流程短，能耗低，高温性能好，使用方便，适应性强。
附图说明
图1为本耐火材料用于生产预制件的流程示意图。
图2为本耐火材料用于现场浇注流程示意图。
具体实施方式
超微粉结合超低水泥耐火浇注料，由骨料、粉料和外加剂组成，在于：
A、骨料由高铝矾土熟料、棕刚玉和亚白刚玉组成，其总量占骨料与粉料质量之和的50～80％。粒度5mm～8mm高铝矾土熟料Al2O3≥55％的占骨料与粉料质量之和的20％，3mm～5mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的20％，1mm～3mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的15％，0.5mm～1mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的13％。
B、粉料由占粉料中硅微粉占骨料与粉料质量之和的4％。粉料中的白泥占骨料与粉料质量之和5％。粉料中的高铝矾土熟料Al2O3含量≥86％，占骨料与粉料质量之和的21％。粉料中625#高铝水泥占骨料与粉料质量之和的2％。
C、外加剂中的三聚磷酸钠占骨料与粉料质量之和的0.2％。水占骨料与粉料质量之和的5～6％。
骨料、粉料所含的Al2O3总含量大于或等于骨料与粉料质量之和的70％，CaO含量≤1.0％。
如附图1所示，超微粉结合超低水泥耐火浇注料用于生产预制件方法是：
步骤68 在搅拌机中将配好的料搅拌至浇注成形所需的流动度。
步骤69 将拌好的料置于准备好的模具中浇注、振动成形。
步骤70 带模养护24小时。
步骤71 脱模养护24小时以上。
步骤72 按烘烧制度入炉烘烧，烘烧制度按照步骤73至步骤862。
步骤73 0到8小时，将温度从室温线性升温到100℃；
步骤74 8到12小时，100℃保温4小时；
步骤75 12到20小时，将温度从100℃均匀升温到220℃；
步骤76 20到36小时，220℃保温16小时；
步骤77 36到44小时，将温度从220℃均匀升温到380℃；
步骤78 44到68小时，380℃保温24小时；
步骤79 68到76小时，将温度从380℃均匀升温到540℃；
步骤80 76到92小时，540℃保温16小时；
步骤81 92到100小时，将温度从540℃均匀升温到700℃；
步骤82 100到104小时，700℃保温4小时。
步骤83 104到112小时，温度从700℃均匀升至900℃。
步骤84 112到116小时，900℃保温4小时。
步骤85 116到124小时，将温度从900℃均匀升至1150℃。
步骤86 124到132小时，1150℃保温8小时，停炉冷却或推车冷却。
步骤87 冷却、出炉、检验、包装、运至用户现场。
步骤88 现场安装。
步骤89 烘炉，投入使用。
如附图2所示，超微粉结合超低水泥耐火浇注料用于现场浇注的方法是：
步骤90 在搅拌机中将已配好的料搅拌至所需的流动度。
步骤91 将拌好的料置于已安装好的模具中浇注、振动成形。
步骤92 带模养护24小时。
步骤93 脱模养护24小时以上。
步骤94 烘炉，按照步骤95至步骤112进行。
步骤95 其中0到8小时，将温度从室温均匀升温到100℃；
步骤96 8到16小时，100℃保温8小时；
步骤97 16到24小时，将温度从100℃均匀升温到220℃；
步骤98 24到48小时，220℃保温24小时；
步骤99 48到56小时，将温度从220℃均匀升温到340℃；
步骤100 56到104小时，340℃保温48小时；
步骤101 104到112小时，将温度从340℃均匀升温到460℃；
步骤102 112到160小时，460℃保温48小时；
步骤103 160到168小时，将温度从460℃均匀升温到580℃；
步骤104 168到184小时，580℃保温16小时；
步骤105 184到192小时，将温度从580℃均匀升温到740℃；
步骤106 192到200小时，740℃保温8小时；
步骤107 200到208小时，将温度从740℃均匀升温到900℃；
步骤108 208到212小时，900℃保温4小时；
步骤109 212到222小时，将温度从900℃均匀升温到1150℃；
步骤110 222到230小时，1150℃保温8小时；
步骤111 230到240小时，将温度从1150℃均匀升温到使用温度；
步骤112 240到248小时，在使用温度下保温8小时。
步骤113 投入使用。
Claims (5)
1.一种超微粉结合超低水泥耐火浇注料，由骨料、粉料和外加分散剂组成，其特征在于所述骨料、粉料所含的Al2O3总含量大于或等于骨料与粉料质量之和的70％，CaO含量≤1.0％；产品中骨料粒度5mm～8mm高铝矾土熟料Al2O3≥56％的占骨料与粉料质量之和的20％，3mm～5mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的20％，1mm～3mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的15％，0.5mm～1mm高铝矾土熟料Al2O3≥80％，占骨料与粉料质量之和的13％；粉料中硅微粉占骨料与粉料质量之和的4％；粉料中的白泥占骨料与粉料质量之和5％；粉料中的高铝矾土熟料Al2O3含量≥86％，占骨料与粉料质量之和的21％；粉料中625#高铝水泥占骨料与粉料质量之和的2％；外加分散剂中的三聚磷酸钠占骨料与粉料质量之和的0.2％；外加分散剂中的水占骨料与粉料质量之和的5～6％。
2.应用权利要求1所述的超微粉结合超低水泥耐火浇注料的预制件生产方法，其特征在于经过如下步骤：
步骤1 在搅拌机中将配好的料搅拌至浇注成形所需的流动度；
步骤2 将拌好的料置于准备好的模具中浇注、振动成形；
步骤3 带模养护24小时；
步骤4 脱模养护24小时以上；
步骤5 按烘烧制度入炉烘烧；
步骤6 冷却、出炉、检验、包装、运至用户现场；
步骤7 现场安装；
步骤8 烘炉，投入使用。
3.根据权利要求2所述的超微粉结合超低水泥耐火浇注料的预制件生产方法，其特征在于所述的烘烧制度按如下步骤进行：
步骤9 0到8小时，将温度从室温线性升温到100℃；
步骤10 8到12小时，100℃保温4小时；
步骤11 12到20小时，将温度从100℃均匀升温到220℃；
步骤12 20到36小时，220℃保温16小时；
步骤13 36到44小时，将温度从220℃均匀升温到380℃；
步骤14 44到68小时，380℃保温24小时；
步骤15 68到76小时，将温度从380℃均匀升温到540℃；
步骤16 76到92小时，540℃保温16小时；
步骤17 92到100小时，将温度从540℃均匀升温到700℃；
步骤18 100到104小时，700℃保温4小时；
步骤19 104到112小时，温度从700℃均匀升至900℃；
步骤20 112到116小时，900℃保温4小时；
步骤21 116到124小时，将温度从900℃均匀升至1150℃；
步骤22 124到132小时，1150℃保温8小时，停炉冷却或推车冷却。
4.应用权利要求1所述的超微粉结合超低水泥耐火浇注料的现场浇注方法，其特征在于经过如下步骤：
步骤23 在搅拌机中将已配好的料搅拌至成形所需的流动度；
步骤24 将拌好的料置于已安装好的模具中浇注、振动成形；
步骤25 带模养护24小时；
步骤26 脱模养护24小时以上；
步骤27 烘炉；
步骤28 投入使用。
5.根据权利要求4所述的超微粉结合超低水泥耐火浇注料的现场浇注方法，其特征在于所述烘炉升温制度如下：
步骤29 0到8小时，将温度从室温均匀升温到100℃；
步骤30 8到16小时，100℃保温8小时；
步骤31 16到24小时，将温度从100℃均匀升温到220℃；
步骤32 24到48小时，220℃保温24小时；
步骤33 48到56小时，将温度从220℃均匀升温到340℃；
步骤34 56到104小时，340℃保温48小时；
步骤35 104到112小时，将温度从340℃均匀升温到460℃；
步骤36 112到160小时，460℃保温48小时；
步骤37 160到168小时，将温度从460℃均匀升温到580℃；
步骤38 168到184小时，580℃保温16小时；
步骤39 184到192小时，将温度从580℃均匀升温到740℃；
步骤40 192到200小时，740℃保温8小时；
步骤41 200到208小时，将温度从740℃均匀升温到900℃；
步骤42 208到212小时，900℃保温4小时；
步骤43 212到222小时，将温度从900℃均匀升温到1150℃；
步骤44 222到230小时，1150℃保温8小时；
步骤45 230到240小时，将温度从1150℃均匀升温到使用温度；
步骤46 240到248小时，在使用温度下保温8小时后投入使用。
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