CN102351547B - 一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料及其制备方法，浇注料是由粒径为5-10mm的高铝空心陶粒和粒径1-5mm的高铝空心陶粒级配的基质主料与辅料、外加剂混合而成，各组分含量（重量）为级配高铝空心陶粒基质主料60%，辅料40%，外加剂为总重量的0.55%。所述的辅料是由膨胀剂、填充剂、硬质粘土粉体、结合粘土、体积密度调质剂、铝酸钙水泥组成。所述的外加剂是由减水分散剂和防爆剂组成。本发明制备的浇注料优点是高强度、耐高温、半轻质。1350℃3小时烧制后检测，体积密度平均值1.77g/cm3，抗折强度平均值11.4MPa，耐压强度平均值85.3MPa。化学成分为SiO2 35.60%，Al2O3 48.50%。
Description
技术领域
本发明属耐火材料技术领域，涉及一种浇注料及其制备方法，尤其是涉及一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料及其制备方法，该浇注料广泛用于冶金、建材、化工炉窑热工设备上，可作为隔热、保温层、永久衬及工作衬，亦可用作高温输送管内衬，特别适合异性设备用料的现场施工，如钢包盖、烘包器等。
背景技术
耐火材料领域一般以体积密度来划分重质、轻质、半轻质浇注料，体积密度大于等于1.8g/cm3称为重质浇注料，体积密度小于等于1.0g/cm3称为轻质浇注料，体积密度大于1.0g/cm3小于1.8g/cm3称为半轻质浇注料。轻质浇注料特点是隔热、保温性能好，用在热工设备上有很好的节能效果，但是一般轻质浇注料致命的弱点是机械强度低，耐火温度低，如果将耐火温度提高，则造价昂贵，机械强仍然偏低，因此限制了适用范围。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺点，而提供一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，该浇注料耐高温性能和隔热保温性能好，机械强度高，施工方便,价格低廉。
本发明的另一个目的是提供上述高强度耐高温半轻质高铝浇注料的制备方法。
为实现本发明的目的，本发明一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料通过以下技术方案来实现。
本发明一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料是由较大粒径的高铝空心陶粒和较小粒径的高铝空心陶粒混合为级配高铝空心陶粒基质主料，再与辅料、外加剂混合而成。各组分含量（重量）为级配高铝空心陶粒基质主料60%，辅料40%，外加剂为总重量的0.55%。
所述的级配高铝空心陶粒基质主料为，粒径5-10mm的高铝空心陶粒30%-45%，粒径1-5mm的高铝空心陶粒15%-30%。
所述的辅料是由膨胀剂、填充剂、硬质粘土粉体、结合粘土、体积密度调质剂、铝酸钙水泥组成，各组分含量为：粒径0-0.23mm的膨胀剂5%-6%，粒径2μ-4μ的填充剂3%-5%，粒径0.074mm的硬质粘土粉体10%-15%，粒径0.088mm的结合粘土0%-3%，粒径0-1mm的体积密度调质剂2%-3%，铝酸钙水泥11%-17%。
所述的外加剂是由减水分散剂和防爆剂组成，各组分含量为：减水分散剂为总重量的0.4%，防爆剂为总重量的0.15%。
所述的膨胀剂为蓝晶石、石英砂中的一个以上。
所述的填充剂为氧化铝超微粉、硅微粉、刚玉超微粉、莫来石超微粉中的一个以上。
所述的硬质粘土粉体为苏州白泥、广西白泥、特级焦宝石中的一个以上。
所述的结合粘土为宜兴粘土。
所述的体积密度调质剂为膨胀珍珠岩、漂珠、氧化铝空心球、莫来石空心球中的一个以上。
所述的减水分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一个以上。
所述的防爆剂为金属铝粉、防爆纤维中的一个以上。
本发明还提供了高强度耐高温半轻质高铝浇注料的制备方法，它是按以下工艺步骤进行：
1、备料
将高铝空心陶粒按规格要求进行破碎加工、筛分、包装备用。辅料和外加剂所用材料按规格要求逐一破碎加工、筛分、包装备用。
2、配料
按总重量进行配料，严格计量，级配高铝空心陶粒基质主料60%，辅料40%，外加剂为总重量的0.55%，配置级配高铝空心陶粒基质主料、辅料和外加剂所用材料。级配高铝空心陶粒基质主料为，粒径5-10mm的高铝空心陶粒30%-45%，粒径1-5mm的高铝空心陶粒15%-30%。辅料为，粒径0-0.23mm的膨胀剂5%-6%，粒径2μ-4μ的填充剂3%-5%，粒径0.074mm的硬质粘土粉体10%-15%，粒径0.088mm的结合粘土0%-3%，粒径0-1mm的体积密度调质剂2%-3%，铝酸钙水泥11%-17%。外加剂中的减水分散剂为总重量的0.4%，防爆剂为总重量的0.15%。所述的膨胀剂为蓝晶石、石英砂中的一个以上；所述的填充剂为氧化铝超微粉、硅微粉、刚玉超微粉、莫来石超微粉中的一个以上；所述的硬质粘土粉体为苏州白泥、广西白泥、特级焦宝石中的一个以上；所述的结合粘土为宜兴粘土；所述的体积密度调质剂为膨胀珍珠岩、漂珠、氧化铝空心球、莫来石空心球中的一个以上；所述的减水分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一个以上；所述的防爆剂为金属铝粉、防爆纤维中的一个以上。
3、搅拌
先将级配高铝空心陶粒基质主料的高铝空心陶粒倒入双螺旋搅拌机中，适当搅拌，再将辅料和外加剂所用材料逐一倒入转动着的搅拌机中，全部倒入后继续搅拌8-10分钟，即可卸料。
4、包装
将搅拌均匀的浇注料进行包装入库。
为防潮、较长时间存储和方便运输，可将辅料中的结合剂单独密封包装。按30kg/袋浇注料对结合剂严格计算、计量制成密封小包装，放置在30kg/袋的包装袋中。生产后库存期大于2个月，一定要对结合剂单独密封包装。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：高强度、耐高温、半轻质。用标准试模浇注成型，110oc×24h烘干和1350℃×3h高温烧制后，检测体积密度平均值分别为1.75g/cm3和1.77g/cm3,抗折强度平均值分别为3.9MPa和11.4MPa，耐压强度平均值分别为18MPa和85.3MPa。1350℃×3h线变化为-0.3%。化学成分SiO235.60%,Al2O348.50%。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料及其制备方法作进一步说明。
实施例1
第一步，备料。将基质主料高铝空心陶粒进行破碎加工、筛分成粒径5-10mm和粒径1-5mm的两种规格，包装备用。将辅料和外加剂所用材料按规格要求逐一破碎加工、筛分、包装备用。
第二步，配料。按总重量进行配料，级配高铝空心陶粒基质主料为粒径5-10mm的高铝空心陶粒40%，粒径1-5mm的高铝空心陶粒20%。辅料为粒径0-0.23mm的蓝晶石5%，粒径2μ-4μ的硅微粉3%，粒径0.074mm特级焦宝石粉10%，粒径0.088mm的宜兴粘土2%，粒径0.1mm的漂珠3%，CA50铝酸钙水泥17%。外加剂为总重量的0.55%，其中工业级三聚磷酸钠0.2%，工业级六偏磷酸钠0.2%，粒径0.044mm的金属铝粉0.15%。
第三步，搅拌。先将级配高铝空心陶粒基质主料的高空铝空心陶粒倒入双螺旋搅拌机中，适当搅拌后，再将辅料和外加剂所用材料逐一倒入转动着的搅拌机中，全部倒入后继续搅拌8-10分钟，即可卸料。
第四步，包装。将搅拌均匀的浇注料，进行包装入库。
将浇注料加清洁水搅拌均匀后，用标准试模浇注成型，110℃24小时烘干后检测，体积密度平均值1.75g/cm3，抗折强度平均值3.9MPa，耐压强度平均值18 MPa。1350℃3小时烧制后检测，体积密度平均值1.77g/cm3，抗折强度平均值11.4 MPa，耐压强度平均值85.3 MPa，线变化-0.3%。化学分析成分为SiO235.60%,Al2O348.50%。
实施例2-4与实施例1及本发明中介绍的工艺步骤基本相同，其组分和重量如表1。
表1 高强度耐高温半轻质高铝浇注料组分与重量
Claims (10)
1.一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：它是由较大粒径的高铝空心陶粒和较小粒径的高铝空心陶粒混合为级配高铝空心陶粒基质主料，再与辅料、外加剂混合而成，各组分含量（重量）为：级配高铝空心陶粒基质主料60%，辅料40%，外加剂为总重量的0.55%；
所述的级配高铝空心陶粒基质主料为，粒径5-10mm的高铝空心陶粒30%-45%，粒径1-5mm的高铝空心陶粒15%-30%；
所述的辅料是由膨胀剂、填充剂、硬质粘土粉体、结合粘土、体积密度调质剂、铝酸钙水泥组成，各组分含量为：粒径0-0.23mm的膨胀剂5%-6%，粒径2μ-4μ的填充剂3%-5%，粒径0.074mm的硬质粘土粉体10%-15%，粒径0.088mm的结合粘土0%-3%，粒径0-1mm的体积密度调质剂2%-3%，铝酸钙水泥11%-17%；
所述的外加剂是由减水分散剂和防爆剂组成，各组分含量为：减水分散剂为总重量的0.4%，防爆剂为总重量的0.15%。
2.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的膨胀剂为蓝晶石、石英砂中的一个以上。
3.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的填充剂为氧化铝超微粉、硅微粉、刚玉超微粉、莫来石超微粉中的一个以上。
4.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的硬质粘土粉体为苏州白泥、广西白泥、特级焦宝石中的一个以上。
5.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的结合粘土为宜兴粘土。
6.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的体积密度调质剂为膨胀珍珠岩、漂珠、氧化铝空心球、莫来石空心球中的一个以上。
7.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的减水分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一个以上。
8.权利要求1所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料，其特征在于：所述的防爆剂为金属铝粉、防爆纤维中的一个以上。
9.一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料的制备方法，其特征在于：它是按以下工艺步骤进行：
1) 备料
将高铝空心陶粒按规格要求进行破碎加工、筛分、包装备用，辅料和外加剂所用材料按规格要求逐一破碎加工、筛分、包装备用；
2) 配料
按总重量进行配料，严格计量，级配高铝空心陶粒基质主料60%，辅料40%，外加剂为总重量的0.55%，配置级配高铝空心陶粒基质主料、辅料和外加剂所用材料；级配高铝空心陶粒基质主料为，粒径5-10mm的高铝空心陶粒30%-45%，粒径1-5mm的高铝空心陶粒15%-30%；辅料为，粒径0-0.23mm的膨胀剂5%-6%，粒径2μ-4μ的填充剂3%-5%，粒径0.074mm的硬质粘土粉体10%-15%，粒径0.088mm的结合粘土0%-3%，粒径0-1mm的体积密度调质剂2%-3%，铝酸钙水泥11%-17%；外加剂中的减水分散剂为总重量的0.4%，防爆剂为总重量的0.15%；
3) 搅拌
先将级配高铝空心陶粒基质主料的高铝空心陶粒倒入双螺旋搅拌机中，适当搅拌，再将辅料和外加剂所用材料逐一倒入转动着的搅拌机中，全部倒入后继续搅拌8-10分钟，即可卸料；
4) 包装
将搅拌均匀的浇注料进行包装入库。
10.权利要求9所述的一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料的制备方法，其特征在于：所述的膨胀剂为蓝晶石、石英砂中的一个以上；所述的填充剂为氧化铝超微粉、硅微粉、刚玉超微粉、莫来石超微粉中的一个以上；所述的硬质粘土粉体为苏州白泥、广西白泥、特级焦宝石中的一个以上；所述的结合粘土为宜兴粘土；所述的体积密度调质剂为膨胀珍珠岩、漂珠、氧化铝空心球、莫来石空心球中的一个以上；所述的减水分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一个以上；所述的防爆剂为金属铝粉、防爆纤维中的一个以上。
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