CN102432318A - 一种快硬耐磨不定形耐火材料 - Google Patents

一种快硬耐磨不定形耐火材料 Download PDF

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张金龙
李存弼
王杰曾
周健
董舜杰
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Abstract

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种具有良好涂抹性能、硬化性能、强度性能和耐磨性能的不定形耐火材料，其具有施工性能好、硬化速度快、耐磨性能高的优点，开满足高温窑炉快速施工、紧急维修，以及耐磨损、抗冲刷的要求。

Description

一种快硬耐磨不定形耐火材料
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种具有良好涂抹性能、硬化性能、强度性能和耐磨性能的不定形耐火材料。
背景技术
现有技术中，高温窑炉使用的涂抹耐火材料一般选用磷酸盐或低水泥作结合剂。但是，在实际应用过程中，上述结合剂均存在种种缺点，不能完全满足施工要求。
一方面，在采用磷酸盐作为结合剂时，磷酸盐结合涂抹料具有较好的粘结性能，但施工、使用性能不尽人意。磷酸盐结合涂抹料可以用于涂抹窑炉侧壁，也可以涂抹顶墙。但是，磷酸盐结合不定形耐火材料用水泥作为硬化剂，不仅需要16h以上的养护才能硬化，还得经过500℃以上的烘烤才能具备良好的性能。如果烘烤温度低于450℃，磷酸盐结合耐火材料可能因未形成正磷酸铝结合相而损坏。如果使用温度高于1000℃，磷酸盐结合耐火材料又可能因磷酸铝/磷酸钙结合相的软化而丧失耐磨性。
另一方面，在采用低水泥作为结合剂时，低水泥结合涂抹料的粘结差、硬化慢。低水泥结合涂抹料不仅需要24h以上的养护才能硬化，且粘结性差，难以用于涂抹侧壁，不能用于涂抹顶墙。
发明内容
针对以上缺陷，本发明提出了一种具有良好涂抹性能、硬化性能、强度性能和耐磨性能的不定形耐火材料，以满足实际应用过程中的施工要求。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，其成分及重量百分比为：
Figure BSA00000577896500021
优选的，所述聚丙烯酸乳胶为建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非离子型水溶性乳液。
优选的，乳液的固体含量40-60％，pH值6-9。
优选的，所述棕刚玉、氧化铝微粉、矾土微粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠均为市售工业原料。
优选的，所述电瓷料为生产电瓷所产生的废品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提出的不定形耐火材料，具有施工性能好、硬化速度快、耐磨性能高的优点，以满足高温窑炉快速施工、紧急维修，以及耐磨损、抗冲刷的要求。
在本发明提出的一种快硬耐磨不定形耐火材料中，采用无机-有机复合结合体系(铝酸钙水泥+聚丙烯酸乳胶作为复合结合剂)。在施工时，利用聚丙烯酸乳胶获得极好的粘结性，不仅可以用于涂抹侧壁，也用用于涂抹顶墙。养护中，利用水泥水化释放的Ca2+和聚丙烯酸中COOH基团的反应使聚丙烯酸高分子产生交联，快速获得强度。升温时，利用来自于水泥的CaO、Al2O3和来自硅灰SiO2的反应，形成CAS2和陶瓷结合，获得良好的中温强度。
在本发明提出的一种快硬耐磨不定形耐火材料中，采用棕刚玉、耐热钢纤维作为原料。由于棕刚玉具有很高的硬度，这就防止了窑料侵入耐火材料，以及在随后相对运动中窑料切割耐火材料。由于钢纤维具有增韧作用，这就防止了耐火材料表面的剥落。由此，耐火材料表面的耐磨损、抗冲刷性能得到显著提高。
具体实施方式
实施例1
本发明提出了一种快硬耐磨不定形耐火材料，其成分及重量百分比为：
Figure BSA00000577896500041
需要说明的是，上述聚丙烯酸乳胶为市售建筑聚丙烯酸乳胶，具体可以为建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非离子型水溶性乳液，乳液的固体含量40-60％，pH值6-9。上述棕刚玉、氧化铝微粉、矾土微粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠均为市售工业原料。上述电瓷料为生产电瓷所产生的废品。
将以上各种原料的固体部分按预定的配比称重、混合，经称重、包装成为袋装或桶装不定形耐火材料。使用时，拆开包装，将不定形耐火材料倒入搅拌器中，加乳胶和水搅拌成稠度合适的涂抹料后，按常规方式涂抹成形，辅之以必要的轻度捣打，再经养护、干燥、烘烤后使用。
经测试后达到以下性能：
Figure BSA00000577896500042
实施例2
本发明提出了一种快硬耐磨不定形耐火材料，其成分及重量百分比为：
Figure BSA00000577896500051
需要说明的是，上述聚丙烯酸乳胶为市售建筑聚丙烯酸乳胶，具体可以为建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非离子型水溶性乳液，乳液的固体含量40-60％，pH值6-9。上述棕刚玉、氧化铝微粉、矾土微粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠
将以上各种原料的固体部分按预定的配比称重、混合，经称重、包装成为袋装或桶装不定形耐火材料。使用时，拆开包装，将不定形耐火材料倒入搅拌器中，加乳胶和水搅拌成稠度合适的涂抹料后，按常规方式涂抹成形，辅之以必要的轻度捣打，再经养护、干燥、烘烤后使用。
经测试后达到以下性能：
通过实验结果的分析，本发明中有机-无机复合结合耐火材料具有良好的成形性能，可以涂抹侧壁，也可以涂抹顶墙，涂抹后很快就产生强度，经常温到500℃养护都可获合乎要求的强度，且具有良好的耐磨性，满足易于涂抹、快速施工和获得良好强度的要求。

Claims (5)

1.一种快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，其成分及重量百分比为：
Figure FSA00000577896400011
2.如权利要求1所述的快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，所述聚丙烯酸乳胶为建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非离子型水溶性乳液。
3.如权利要求2所述的快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，乳液的固体含量40-60％，pH值为6-9。
4.如权利要求1所述的快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，所述棕刚玉、氧化铝微粉、矾土微粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠均为市售工业原料。
5.如权利要求1所述的快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，所述电瓷料为生产电瓷所产生的废品。
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