CN103360097A

CN103360097A - 一种透气砖用耐火泥浆粉

Info

Publication number: CN103360097A
Application number: CN2013103351166A
Authority: CN
Inventors: 孔祥魁; 李玉香; 徐兵; 崔庆阳; 李有奇; 金春艳; 毛晓刚; 郭春
Original assignee: Luoyang Lier Refractory Materials Co Ltd
Current assignee: Luoyang Lier Refractory Materials Co Ltd
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2013-10-23

Abstract

一种透气砖用耐火泥浆粉，涉及透气砖用耐火材料领域，按重量份数计，其组成为石英砂60~85份、石墨1~10份、结合剂1~15份、增塑剂0.5~10份、微粉1~5份以及加入量为石英砂、石墨、结合剂、增塑剂和微粉总重0.05~0.5%的分散剂；所述的结合剂为膨润土和软质粘土的组合物，所述的增塑剂为甲基纤维素或者糊精或者甲基纤维素和糊精的组合物；所述的微粉为活性α-Al₂O₃微粉或者活性SiO₂微粉或者活性α-Al₂O₃微粉和活性SiO₂微粉的组合物。本发明在使用过程中不易产生渗钢的问题，且在更换透气砖砖芯时，砖芯易拔出、座砖残留火泥易清理。

Description

一种透气砖用耐火泥浆粉

技术领域

本发明涉及透气砖用耐火材料领域，具体为一种透气砖用耐火泥浆粉。

背景技术

耐火泥浆是用作耐火砌体接缝的不定形耐火材料，又称接缝料或火泥，由一定颗粒配比的耐火粉料和结合剂、外加剂组成，加水或液态结合剂调成浆体，目的是将各制品个体粘结成整体，提高高温窑炉及热工设备的使用寿命和安全性。外加剂是在耐火材料配料中适量添加即能改善耐火材料物理性能、成型性能、施工性能或使用性能的物质，也称为添加剂。

耐火泥浆根据主要原料材质分为粘土质、高铝质、刚玉质、莫来石质、硅质、镁质及含碳泥浆等；根据结合剂的种类可分为磷酸或磷酸盐结合泥浆、水玻璃结合泥浆和有机结合剂泥浆等。除有机结合剂泥浆外，其余耐火泥浆都含有水分。

钢包底吹透气砖分为整体透气砖和分体透气砖。分体透气砖在使用时，透气砖砖芯与座砖之间使用耐火泥浆粘结，在透气砖砖芯的四周均匀涂上火泥后再装入座砖中，使耐火泥浆均匀填充于透气砖砖芯与座砖的接缝中。

用于透气砖的耐火泥浆的质量优劣直接关系到其施工和使用性能，最重要的是关系到透气砖的使用寿命和生产安全。用于透气砖的耐火泥浆主要特点和要求为：（1）施工性能好，由于分体透气砖砖芯外包有不锈金属壳，表面很光滑，要求耐火泥浆要有一定吸附性能，好涂抹；（2）高温性能好，在精炼钢水时，温度较高，要求耐火泥浆高温度强度大，抗冲刷；（3）收缩量小，钢水要不容易从砖芯与座砖之间渗出；（4）更换透气砖芯时，砖芯容易从座砖中拔出，并且残留在座砖中的火泥容易清理。

传统用于透气砖的耐火泥浆是刚玉或铬刚玉火泥。主要原料是刚玉或刚玉与氧化铬绿，再与结合剂、外加剂组成，加水或液态结合剂调制成泥浆。在使用过程中，传统的刚玉或铬刚玉耐火泥浆会出现以下缺点：（1）生产成本高。众所周知，在耐火大宗原料中，刚玉和氧化铬绿都是比较昂贵的原材料。（2）收缩量大。由于刚玉质或铬刚玉质火泥所使用的原料在高温下都是收缩的，因此在使用时很容易产生渗钢，存在安全隐患。（3）由于刚玉质或铬刚玉质火泥与透气砖芯和座砖是同种材质，经过高温容易烧结在一起，造成在换透气砖芯时砖芯不容易从座砖中拔出，并且残留在座砖中火泥不容易清理，这样就不能实现快速更换，同时增加操作工的劳动强度。

发明内容

为了解决上述传统用于透气砖的刚玉或铬刚玉材质的耐火泥浆存在的高温下收缩量大，造成使用过程中容易产生渗钢的问题以及不便更换透气砖芯的问题，本发明提出一种以石英砂和石墨为主要原料的透气砖用硅质耐火泥浆。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种透气砖用耐火泥浆粉，按重量份数计，其组成为石英砂60~85份、石墨1~10份、结合剂1~15份、增塑剂0.5~10份、微粉1~5份以及加入量为石英砂、石墨、结合剂、增塑剂和微粉总重0.05~0.5%的分散剂；

所述的结合剂为膨润土和软质粘土的组合物，在所述的耐火泥浆粉中膨润土为0.5~5重量份，软质粘土为0.5~10重量份；所述的增塑剂为甲基纤维素或者糊精或者甲基纤维素和糊精的组合物；所述的微粉为活性α-Al₂O₃微粉或者活性SiO₂微粉或者活性α-Al₂O₃微粉和活性SiO₂微粉的组合物。

作为优选，在所述的耐火泥浆粉中，甲基纤维素为0.5~5重量份，糊精为0.5~5重量份。

所述的石英砂由粒度≤0.5mm的颗粒料和粒度为-180目、-200目、-320目和-325目中的一种或多种的细粉料组成，石英砂中颗粒料和细粉料的重量比为5：3时效果最佳，这种比例既保证了火泥的施工性能又保证了泥浆在高温下的体积膨胀。

所述的石墨为土状石墨、鳞片石墨和膨胀石墨中的一种或几种。

所述的分散剂为聚磷酸盐或者木质素磺酸盐。

有益效果：

1、本发明采用石英砂和石墨作为透气砖用耐火泥浆的主原料，石英砂的主要化学成分为SiO₂，石英砂在不同温度下有α相、β相等七种变体，各变体之间转变时伴随有体积变化，石英砂相变产生的体积膨胀可以弥补其它原料在高温下的体积收缩，减少了耐火泥浆的收缩量，这样耐火泥浆整体体积比较稳定，使用过程中不易发生渗钢的问题，更加安全。利用石墨固有的性能可以提高火泥在高温下的抗侵蚀能力，而且在更换透气砖砖芯时，砖芯易拔出、座砖残留火泥易清理。

2、采用合适的增塑剂，保证了火泥的施工性能，便于涂抹。甲基纤维素由天然纤维素合成，属阴离子表面活性剂，具备网状分子结构，具有良好的增稠、增塑、乳化、分散、粘合作用。糊精是淀粉在加热、酸或淀粉酶的作用下发生分解和水解而产生的小分子物质，它不溶于酒精，而易溶于水，溶解在水中具有很强的粘性，并起到增稠剂和稳定剂的作用。通过添加合适量的甲基纤维素或糊精来调节泥浆在使用时的粘度和保湿性，按本发明配方最终制备出来的泥浆粘度适中，附着性好，泥浆往砖芯上涂抹时一般涂抹一遍就可以了，不需要反复涂抹，而且涂抹好的泥浆不会在搬运过程中从砖芯上脱落下来。同时，由于本发明的泥浆保湿性好，在更换砖芯时，泥浆在高温下不会很快失去水分变干，便于砖芯的安装。

3、选用膨润土和软质粘土的组合物为结合剂，膨润土可以增加泥浆的内粘聚力，软质粘土可以增加泥浆与耐火制品之间的粘附性。

4、本发明的分散剂可以提高软质粘土和微粉的分散性和亲水性，形成悬浮液，起到增加塑性的作用。

具体实施方式

一种透气砖用耐火泥浆粉，按重量份数计，其组成为石英砂60~85份、石墨1~10份、结合剂1~15份、增塑剂0.5~10份、微粉1~5份以及加入量为石英砂、石墨、结合剂、增塑剂和微粉总重0.05~0.5%的分散剂；

在所述的耐火泥浆粉中，甲基纤维素为0.5~5重量份，糊精为0.5~5重量份。

所述的石英砂由粒度≤0.5mm的颗粒料和粒度为-180目、-200目、-320目和-325目中的一种或多种的细粉料组成，石英砂中颗粒料和细粉料的重量比为5：3时效果最佳。

所述的分散剂为聚磷酸盐或者木质素磺酸盐。

配制好的透气砖用耐火泥浆粉在强制搅拌机内混合均匀，即制得干粉状火泥，使用时再加适量水搅拌均匀即可制得透气砖用耐火泥浆。

实施例1

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、土状石墨3%、活性SiO₂微粉2%、膨润土5%、软质粘土9%、甲基纤维素0.5%、糊精0.5%和0.2%上述组分总重的三聚磷酸钠。

上述组分中，其中50%的石英砂为0~0.5mm的颗粒料，30%的石英砂为粒度为-200目的细粉，其余组分为粒度为-180目、-200目、-320目和-325目中的一种或多种的细粉料。

实施例2

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、土状石墨5%、活性α-Al₂O₃微粉3%、膨润土4%、软质粘土7%、甲基纤维素0.5%、糊精0.5%和0.2%上述组分总重的三聚磷酸钠。

实施例3

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、鳞片石墨5%、活性SiO₂微粉2%、膨润土4%、软质粘土8%、甲基纤维素0.5%、糊精0.5%和0.2%上述组分总重的三聚磷酸钠。

实施例4

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、鳞片石墨5%、活性SiO₂微粉2%、膨润土4%、软质粘土8%、甲基纤维素0.5%、糊精0.5%和0.2%上述组分总重的六偏磷酸钠。

实施例5

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、鳞片石墨5%、活性SiO₂微粉2%、膨润土4%、软质粘土8%、甲基纤维素0.5%、糊精0.5%和0.2%上述组分总重的木质素磺酸钙。

实施例6

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、土状石墨5%、活性α-Al₂O₃微粉3%、膨润土4%、软质粘土7%、糊精1%和0.05%上述组分总重的三聚磷酸钠。

实施例7

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂80%、土状石墨3%、活性SiO₂微粉2%、膨润土5%、软质粘土9%、甲基纤维素1%和0.2%上述组分总重的三聚磷酸钠。

实施例8

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂67%、膨胀石墨8%、活性SiO₂微粉2%、活性α-Al₂O₃微粉2%、膨润土5%、软质粘土8%、甲基纤维素3%、糊精5%和0.5%上述组分总重的三聚磷酸钠。

上述组分中，其中40%的石英砂为0~0.5mm的颗粒料，27%的石英砂为粒度为-320目的细粉，其余组分为粒度为-180目、-200目、-320目和-325目中的一种或多种的细粉料。

实施例9

一种透气砖用耐火泥浆粉，其重量百分比组成为：石英砂60%、膨胀石墨10%、活性SiO₂微粉5%、膨润土5%、软质粘土10%、甲基纤维素5%、糊精5%和0.5%上述组分总重的三聚磷酸钠。

上述组分中，其中40%的石英砂为0~0.5mm的颗粒料，20%的石英砂为粒度为-180目的细粉，其余组分为粒度为-180目、-200目、-320目和-325目中的一种或多种的细粉料。

其中按实施例1-5最终配制的耐火泥浆自流浇注烘后和高温重烧后检测结果如下表所示：

从上表检测结果可以看出：按本发明配方最终配制的硅质火泥在高温下线变化率是正值，而传统透气砖用刚玉或铬刚玉火泥高温下线变化是负值，说明本发明的硅质火泥在高温下是膨胀的，而传统透气砖用火泥在高温下是收缩的。这样本发明的硅质火泥在使用时就不会产生渗钢的现象。

本发明的硅质火泥中添加的石墨使硅质火泥在经过高温后不易烧结，与传统透气砖用刚玉或铬刚玉火泥相比其强度有所降低。这样在换透气砖芯时砖芯就容易从座砖中拔出，并且残留在座砖中火泥容易清理。

Claims

1.一种透气砖用耐火泥浆粉，其特征在于：按重量份数计，其组成为石英砂60~85份、石墨1~10份、结合剂1~15份、增塑剂0.5~10份、微粉1~5份以及加入量为石英砂、石墨、结合剂、增塑剂和微粉总重0.05~0.5%的分散剂；

2.如权利要求1所述的一种透气砖用耐火泥浆粉，其特征在于：在所述的耐火泥浆粉中，甲基纤维素为0.5~5重量份，糊精为0.5~5重量份。

3.如权利要求1所述的一种透气砖用耐火泥浆粉，其特征在于：所述的石英砂由粒度≤0.5mm的颗粒料和粒度为-180目、-200目、-320目和-325目中的一种或多种的细粉料组成，石英砂中颗粒料和细粉料的重量比为5：3。

4.如权利要求1所述的一种透气砖用耐火泥浆粉，其特征在于：所述的石墨为土状石墨、鳞片石墨和膨胀石墨中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的一种透气砖用耐火泥浆粉，其特征在于：所述的分散剂为聚磷酸盐或者木质素磺酸盐。