CN101723687A

CN101723687A - 一种氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料

Info

Publication number: CN101723687A
Application number: CN200810228234A
Authority: CN
Inventors: 刘春福
Original assignee: Individual
Current assignee: Yingkou Fenghua Refractories Co Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: CN101723687B

Abstract

一种氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料，其组分及重量百分数为：氧化铝空心球10～50％，合成莫来石粒径5～3mm 5～15％、粒径1～3mm 5～20％、粒径0～1mm 10～20％，膨胀剂1～13％，细粉10～25％，微粉10～20％，减水剂0.1～1％，复合铝酸盐水泥5～20％。本发明具有载体重量减轻、耐高温、保温效果好、强度大、操作方便实用和适于1000-2000℃下使用的特点，既可整体浇注又可喷补、涂抹及修补，不仅满足炼特种钢的要求，同时也满足了热风炉、炉顶、炉墙、石化裂解炉、除氯、除硫、排渣、催化裂解系统、电力硫化床锅炉、烟道等耐火材料的要求。

Description

一种氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种耐高温、隔热、防腐蚀的氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料，属于无机非金属材料领域中的不定形特种耐火材料制备技术。

背景技术

随着科技发展，传统的耐火材料在特殊环境下已经不能满足火法冶炼的工艺要求。特别是钢铁冶炼工业中的钢包、中间包、盛钢桶、加热炉及石化领域中的高温炉窑对耐火材料要求更加苛刻，例如，冶炼特种钢、合金半导体材料、高性能矽钢片等钢种，温度高达2000℃，使用普通的镁碳砖、高铝砖、高硅砖，其导热系数大，盛满钢水的钢包、盛钢桶外壳在短时间内出现红包现象，危险性太大而达不到安全标准；一旦间歇时间过长，钢包、盛钢桶内的钢水温度又会急剧下降，会出现冻包现象。因此要求新型的耐火材料在高温条件下应具有抗断裂、抗蠕变、抗氧化、抗渣侵、抗腐蚀、抗热震、导热系数低、体积轻、寿命长的特点，作为大型炉窑内衬材料的普通硅铝质耐火浇注料已满足不了上述要求，普通硅铝质耐火浇注料不仅存在着体积密度大、导热系数大、铁含量高、热量损失大和使用寿命低等缺点，在使用时还会产生大量浪费和污染环境，不符合节能环保的要求，已不适应日益扩大的国内外市场的需要。特别是近年来国际市场急需的轻质隔热、高耐火、高强度的高性能硅铝质耐火浇注料(要求耐高温达到1850℃、体积密度≤1.56、Fe₂O₃≤0.3％)尚无厂家研制生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，给出一种耐高温、隔热、防腐蚀的氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料。本发明给出的这种耐火浇注料采用的骨料采用空心球氧化铝、刚玉、M45轻质莫来石，取代了莫来卡特；采用的结合剂选用改性超细刚玉粉，改变原来用的71赛卡水泥和铝酸盐水泥；采用的添加剂选用氮化硅、(SiN)二硅化钼(2SiMo)碳化钽(TaC)等复合材料；采用的减水剂选用第三代梳状结构及分散性能好的WSM-RI聚羧酸复合减水剂，比SM、SN-2、NF-2和FDN3000聚丙希酸、胺基磺胺酸、萘磺酸盐、甲酸缩合物等第二代减水剂更优良。

实验证明本发明给出的这种耐火浇注料达到耐高温，抗酸碱，高强度、低膨胀、低导热的发明目的，不仅满足炼特种钢的要求，同时也满足了热风炉、炉顶、炉墙、石化裂解炉、除氯、除硫、排渣、催化裂解系统、电力硫化床锅炉、烟道等耐材的要求，本发明给出的这种耐火浇注料还具有高性能的抗毛细管渗透、化学损毁、高温力学性变、晶间渗透、晶间侵蚀、抗氧化、抗剥落、耐磨、耐酸碱、良好的整体性、并能承受压力、施工方便、不受形状，环境限制等特点。

本发明给出的技术解决方案是：这种氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料，其组分及其重量百分数为：

(1)氧化铝空心球粒径0.2～5mm 10～50％

(2)合成莫来石粒径5～3mm 5～15％

合成莫来石粒径1～3mm 5～20％

合成莫来石粒径0～1mm 10～20％

(3)膨胀剂 325目 1～13％

(4)细粉 10～25％

(5)微粉 10～20％

(6)减水剂 0.1～1％，

还可加入

(7)复合铝酸盐水泥 5～20％

其中氧化铝空心球、合成莫来石作为骨料，加入膨胀剂等做为保温隔热材料，改性刚玉细粉、复合铝酸盐水泥做为结合剂。

在上述技术方案中涉及的细粉，其粒径为200-325目，可以选用白刚玉、亚白刚玉及棕刚玉中的一种，或是其中至少两种矿物细粉的混合体。

在上述技术方案中涉及的微粉，基本粒径为500-1000目，可以选用氧化铝微粉及SiO₂微粉、刚玉微粉中的一种，或是其中至少两种矿物微粉的混合体。

在上述技术方案中涉及的膨胀剂为符合质量标准的优质蓝晶石。

在上述技术方案中涉及的减水剂至少为三聚磷酸纳、六偏磷酸钠、WSM-RI(聚羧酸减水剂)、FDN-3000(减水剂)及柠檬酸中的一种，为了使细粉和骨料有效结合，满足现场操作的方便性，保证产品的流动性及整体浇注效果，加入减水剂后可以控制浇注料的凝固时间。

在上述技术方案中，轻质隔热耐火浇注料中涉及到的各组分的物料均可从市场上购买，当然也可自行制备。

本发明给出的这种氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料的制备工艺为：

①破碎：先由颚式破碎机粗破，在由对辊破碎机细破，在经震动筛分机进行筛分，达到要求粒度后由质检部门出据合格证；

②混料：混料时按顺序：骨料(粒度料)混5分钟、细粉混5分钟、预混粉(微粉、添加剂、膨胀剂、减水剂)混5分钟、净混10分钟，共混25分钟，以达到混合均匀，符合质量要求；

③包装：将符合质量要求的混合料装入防潮包装袋作为商品入库存放。

本发明给出的这种耐火浇注料的理化指标为：

物理指标：

化学指标：

AL₂O₃(％)	SiO₂(％)	CaO(％)	Fe2O₃(％)
AL₂O₃(％)	SiO₂(％)	CaO(％)	Fe2O₃(％)	≥79.0	≤10.0	≤3.0	≤0.23

与现有技术相比，本发明的效果是：载体重量减轻、耐高温、保温效果好、强度大、操作方便实用，既可整体浇注又可喷补、涂抹及修补，适用于1000-2000℃下使用。

具体实施方式

实施例1：

浇注料组分及配比(重量％)

氧化铝空心球粒径0.2-5mm 50

M45莫来石粒径5-3mm 1-5

M45莫来石粒径1-3mm 1-5

M45莫来石粒径0-1mm 1-5

膨胀剂 1

白刚玉 320目 24

白刚玉微粉 8

氧化铝微粉 3

SiO₂微粉 5

三聚磷酸钠 0.2

WSM-RI(减水剂) 0.06

柠檬酸 0.01。

实施例2：

浇注料组分及配比(重量％)

氧化铝空心球粒径0.2-5mm 30

轻质莫来石粒径5-3mm 5-10

轻质莫来石粒径1-3mm 2-8

轻质莫来石粒径0-1mm 4-5

膨胀剂 4

白刚玉 200目 24

氧化铝微粉 3

SiO₂微粉 5

复合铝酸盐水泥 12

三聚磷酸钠 0.2

六偏磷酸钠 0.05

柠檬酸 0.01。

实施例3：

浇注料组分及配比(重量％)

氧化铝空心球粒径0.2-5mm 10

轻质莫来石粒径5-3mm 10-30

轻质莫来石粒径1-3mm 10-20

轻质莫来石粒径0-1mm 5-20

膨胀剂 4

棕刚玉 200目 20

氧化铝微粉 3

SiO₂微粉 5

复合铝酸盐水泥 16

三聚磷酸钠 0.2

六偏磷酸钠 0.05

柠檬酸 0.01。

Claims

1.一种氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料，其特征在于所述氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料的组分及其重量百分数为：

氧化铝空心球粒径0.2～5mm 10～50％

合成莫来石粒径5～3mm 5～15％

粒径1～3mm 5～20％

粒径0～1mm 10～20％

膨胀剂 1～13％

细粉 10～25％

微粉 10～20％

减水剂 0.1～1％，其中

所述的细粉，其粒径为200-325目，为白刚玉、亚白刚玉及棕刚玉中的一种，或是其中至少两种矿物细粉的混合体；

所述的微粉，其粒径为500-1000目，为氧化铝微粉及SiO₂微粉、刚玉微粉中的一种，或是其中至少两种矿物微粉的混合体；

所述的膨胀剂为蓝晶石，其粒径为200-325目；

所述的减水剂至少为三聚磷酸纳、六偏磷酸钠、WSM-RI(聚羧酸减水剂)、FDN-3000(减水剂)及柠檬酸中的一种。

2.根据权利要求1所述的氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料，其特征在于所述氧化铝空心球轻质隔热耐火浇注料中还添加有重量百分数为5～20％的复合铝酸盐水泥。