CN102701753B

CN102701753B - 砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥及其生产方法

Info

Publication number: CN102701753B
Application number: CN201210005869.6A
Authority: CN
Inventors: 梁德安; 张启业
Original assignee: HENAN ANRUI HIGH TEMPERATURE MATERIALS CO Ltd
Current assignee: HENAN ANRUI HIGH TEMPERATURE MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-01-10
Also published as: CN102701753A

Abstract

本发明公开一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥及其生产方法，该专用胶泥包含以下成分：由两种或两种以上高铝熟料粉构成的复合高铝熟料粉，占65~95%；由磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃构成的复合化学结合剂，占2~35%；由纳米氧化硅、硅微粉或硅灰、铝微粉构成的复合纳米微粉，占5.5~15%；由硅石粉或石英粉作为高温膨胀剂，占0~30%；由钾基或钠基长石粉作为高温烧结剂，占0.5~5%；由水泥、镁砂粉中的一种或两种作为促凝剂，占1~5%，上述百分比为重量百分比；本发明是专门用来砌筑碳素焙烧炉耐火材料墙体，特别是大型碳素焙烧炉耐火材料墙体，具有很强的针对性和更高的粘结强度。

Description

砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥及其生产方法

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体讲，是一种使用于碳素焙烧炉炉墙耐火材料，特别是火道墙耐火砖或者火道墙预制件（块）砌筑的专用胶泥及其生产方法。

背景技术

中国专利公布了一种高温胶泥及其配制方法【专利号为：ZL88106450】和一种水调高温胶泥和其使用方法【专利号为：ZL95100912.5】，这两种高温胶泥的发明时间在15～18年之前，和当时使用的普通粘土火泥相比，使用效果明显改善。但从长期的使用实践来看，他们依然存在两大问题：

第一个问题是针对性不强，难免顾此失彼，达不到期待的使用效果。就像所述专利说明书中的描述，所述胶泥都具有普遍适用性：“适用于冶金、建材、轻化等行业的各种窑炉”及“适用于冶金、建材、机械、陶瓷、电力等行业的各种工业窑炉”。然而，每种窑炉都有其特殊性。比如：冶金窑炉中的炼钢转炉，高温胶泥及其耐火材料砌体的最高使用温度高达1600℃以上，并且，在一个使用周期中，主要经历的是氧化气氛。而在碳素焙烧炉中，高温胶泥及其耐火材料砌体的最高使用温度只有1150～1250℃，在一个使用周期中，主要经历的是还原气氛。因此，上述高温胶泥专利说明书中所称的在大于1250℃以上的测试条件下测试的高温性能，不管有多么优异，在碳素焙烧炉上使用时是没有意义的，甚至是有害的。

同时，上述高温胶泥在其技术配方中并没有关照到高温胶泥在还原性气氛下使用的特殊性，比如:高温胶泥中的有些氧化物（比如Fe₂O₃），在还原性气氛条件下使用时会被还原，在还原过程中随着还原物的产生、排放物的溢出，高温胶泥本体会发生疏松、强度下降。

第二个问题是使用性能已经跟不上碳素焙烧炉向大型化发展的需要。15年前的碳素焙烧炉，其料箱的长度和高度一般都不超过4米，现在的碳素焙烧炉，其料箱的长度和高度都超过了5米，有的达到了6米，甚至7米。在炉子大型化带来碳素制品高产量、高质量、低能耗的同时，也给耐火材料墙体带来了更加苛刻的使用环境。上述高温胶泥的粘结强度已满足不了日益增大的大型碳素焙烧炉墙体的使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有材料针对性不强，粘结强度满足不了日益增大的大型碳素焙烧炉墙体的使用要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥，该专用胶泥包含以下成分：由两种或两种以上高铝熟料粉构成的复合高铝熟料粉，占65~95%；由磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃构成的复合化学结合剂，占2~35%；由纳米氧化硅、硅微粉或硅灰、铝微粉构成的复合纳米微粉，占5.5~15%；由硅石粉或石英粉作为高温膨胀剂，占0~30%；由钾基或钠基长石粉作为高温烧结剂，占0.5~5%；由水泥、镁砂粉中的一种或两种作为促凝剂，占1~5%，上述百分比为重量百分比，

所述纳米氧化硅、硅微粉或硅灰、铝微粉的混合重量比例为0.5~2:2~5:3~8，

所述复合化学结合剂中固体或液体磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃的混合重量比例为2~4:1~2:3~5，其中，所述液体磷酸铝盐选用20℃时比重为1.15~1.35的磷酸铝盐，所述液体磷酸钠盐选用20℃时比重为1.15~1.35的磷酸纳盐，所述液体水玻璃选用模数≤4.6、比重为1.15~1.5的水玻璃，

所述纳米氧化硅中SiO2≥80%；所述硅微粉或硅灰中的SiO2≥80%；所述硅石粉或石英粉中SiO2≥90%；所述长石中R2O ≥10%；所述水泥中CaO≥50%；所述镁砂粉中MgO≥80%。

进一步，所述的高铝熟料粉为88级、特级、一级、二级、三级或粘土熟料。

[0008] 进一步，所述的高铝复合高铝熟料粉是由重量比20~80:80~20的三级和特级高铝熟料粉混合构成。

进一步，所述专用胶泥成品中的Fe₂O₃和Fe的含量≤1.5%。

进一步，所述专用胶泥还包含有重量百分比为0~10%的软质生粘土，该软质生粘土中的Al₂O₃≥30%。

进一步，所述铝微粉中的Al₂O₃≥85%。

[0012] 所述砌筑碳素焙烧炉耐火材料墙体的专用胶泥的生产方法如下：先将复合化学结合剂配置好，在容器内搅拌均匀，再将复合高铝熟料粉、复合纳米微粉、高温膨胀剂、高温烧结剂、促凝剂加入上述容器内搅拌即可。

本发明的有益效果在于：

本发明是专门用来砌筑碳素焙烧炉耐火材料墙体，特别是大型碳素焙烧炉耐火材料墙体，具有很强的针对性和更高的粘结强度。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

具体实施方式

本发明提供一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥，该专用胶泥包含以下成分：由两种或两种以上高铝熟料粉构成的复合高铝熟料粉，占65~95%，所述的高铝熟料粉为88级、特级、一级、二级、三级或粘土熟料；由纳米氧化硅、硅微粉或硅灰、铝微粉构成的复合纳米微粉，占1.5~25%，所述铝微粉中的AL₂O₃≥85%，纳米氧化硅中SiO₂≥80%，硅微粉或硅灰中的SiO₂≥80%；由硅石粉或石英粉作为高温膨胀剂，占0~30%，所述硅石粉或石英粉中SiO₂≥90%；由钾基或钠基长石粉作为高温烧结剂，占0.5~5%，所述长石中R₂O ≥10%；由水泥、镁砂粉中的一种或两种作为促凝剂，占1~5%，所述水泥中CaO≥50%；所述镁砂粉中MgO≥80%；由固体或液体磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃构成的复合化学结合剂，占2~35%，所述固体或液体磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃的混合重量比例为2~4:1~2:3~5，其中，所述液体磷酸铝盐选用20℃时比重为1.15~1.35的磷酸铝盐，所述液体磷酸钠盐选用20℃时比重为1.15~1.35的磷酸纳盐，所述液体水玻璃选用模数≤4.6、比重为1.15~1.5的水玻璃；所述专用胶泥中的Fe₂O₃及Fe含量≤1.5%；重量百分比为0~10%的软质生粘土，该软质生粘土中的AL₂O₃≥30%，上述百分比为重量百分比。

所述专用胶泥的生产方法为：先将复合化学结合剂配置好，在容器内搅拌均匀，再将复合高铝熟料粉、复合纳米微粉、高温膨胀剂、高温烧结剂、促凝剂加入上述容器内搅拌即可。

实施例1

本发明提供一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥，该专用胶泥包含以下成分：40%的三级高铝熟料粉，55%的特级高铝熟料粉，二者混合组成复合高铝熟料粉；0.5%的纳米氧化硅，1%的硅灰，二者混合组成复合纳米微粉；0.5%的钾长石粉；1%的925水泥做促凝剂；0.5%的固体磷酸二氢铝，0.5%的固体六偏磷酸钠，1%的固体水玻璃，三者混合组成复合化学结合剂；25%的外加水，上述百分比为重量百分比。

实施例2

本发明提供一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥，该专用胶泥包含以下成分：35%的三级高铝熟料粉，30%的特级高铝熟料粉，二者混合组成复合高铝熟料粉；2%的纳米氧化硅，8%的硅灰或硅微粉，15%的铝微粉，三者混合组成复合纳米微粉；1%的硅石粉；1%的软质生粘土；1%的钾长石粉；2%的镁砂粉做促凝剂；1%的液体磷酸二氢铝，1%的液体六偏磷酸钠，3%的液体水玻璃，三者混合组成复合化学结合剂，采用外加的添加方式；4%的外加水，上述百分比为重量百分比。

实施例3

本发明提供一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥，该专用胶泥包含以下成分：30%的三级高铝熟料粉，40%的特级高铝熟料粉，二者混合组成复合高铝熟料粉；1%的纳米氧化硅，5%的硅灰或硅微粉，4%的铝微粉，三者混合组成复合纳米微粉；2%的硅石粉或石英粉；1%的软质生粘土；5%的钾长石粉；5%的925水泥做促凝剂；2%的液体磷酸二氢铝，1%的液体六偏磷酸钠，4%的液体水玻璃，三者混合组成复合化学结合剂，采用外加的添加方式；4%的外加水，上述百分比为重量百分比。

实施例4

先将2%的复合化学结合剂配置好，在容器内搅拌均匀，再将95%的复合高铝熟料粉、1.5%的复合纳米微粉、0.5%的钾长石粉高温烧结剂、1%的925水泥促凝剂加入上述容器内搅拌即可，上述百分比为重量百分比。

实施例5

先将5%的复合化学结合剂配置好，在容器内搅拌均匀，再将65%的复合高铝熟料粉、25%复合纳米微粉、1%的硅石粉高温膨胀剂、1%的软质生粘土、1%的钾长石粉高温烧结剂、2%的镁砂粉促凝剂加入上述容器内搅拌即可，上述百分比为重量百分比。

实施例6

先将7%的复合化学结合剂配置好，在容器内搅拌均匀，再将70%的复合高铝熟料粉、10%的复合纳米微粉、2%的硅石粉或石英粉高温膨胀剂、1%的软质生粘土、5%的钾长石粉高温烧结剂、5%的925水泥促凝剂加入上述容器内搅拌即可，上述百分比为重量百分比。

本发明保护范围不限于上述实施例，凡是依据本发明技术原理所作的显而易见的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种砌筑碳素焙烧炉炉墙耐火材料的专用胶泥，其特征在于，所述专用胶泥包含以下成份：

由两种或两种以上高铝熟料粉构成的复合高铝熟料粉，占65~95%；

由磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃构成的复合化学结合剂，占2~35%；

由纳米氧化硅、硅微粉或硅灰、铝微粉构成的复合纳米微粉，占1.5~25%；

由硅石粉或石英粉作为高温膨胀剂，占0~30%；

由钾基或钠基长石粉作为高温烧结剂，占0.5~5%；

由水泥、镁砂粉中的一种或两种作为促凝剂，占1~5%；

上述百分比为重量百分比，各成分含量之和为100%，

所述复合化学结合剂中固体或液体磷酸铝盐、磷酸钠盐和水玻璃的混合重量比例为2~4:1~2:3~5，其中，所述液体磷酸铝盐选用20℃时比重为1.15~1.35的磷酸铝盐，所述液体磷酸钠盐选用20℃时比重为1.15~1.35的磷酸钠盐，所述液体水玻璃选用模数≤4.6、比重为1.15~1.5的水玻璃，

所述纳米氧化硅中SiO₂≥80%；所述硅微粉或硅灰中的SiO₂≥80%；所述硅石粉或石英粉中SiO₂≥90%；所述水泥中CaO≥50%；所述镁砂粉中MgO≥80%。

2.根据权利要求1所述的专用胶泥，其特征在于，所述的高铝熟料粉为88级、特级、一级、二级、三级或粘土熟料。

3.根据权利要求2所述的专用胶泥，其特征在于，所述的复合高铝熟料粉是由重量比20~80:80~20的三级和特级高铝熟料粉混合构成。

4.根据权利要求1至3任一项所述的专用胶泥，其特征在于，所述专用胶泥中的Fe₂O₃及Fe含量≤1.5%。

5.根据权利要求1至3任一项所述的专用胶泥，其特征在于，所述专用胶泥还包含有重量百分比为0~10%的软质生粘土，该软质生粘土中的Al₂O₃≥30%。

6.根据权利要求1至3任一项所述的专用胶泥，其特征在于，所述铝微粉中的Al₂O₃≥85%。

7.一种生产权利要求1所述专用胶泥的生产方法，其特征在于，先将复合化学结合剂配制好，在容器内搅拌均匀，再将复合高铝熟料粉、复合纳米微粉、高温膨胀剂、高温烧结剂、促凝剂加入上述容器内搅拌即可。