CN103435359A

CN103435359A - 一种抗热震耐火浇注料

Info

Publication number: CN103435359A
Application number: CN2013102900503A
Authority: CN
Inventors: 查永贵
Original assignee: CHANGXING ZHENGHAO REFRACTORY MATERIAL Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Zheng Hao refractories Limited by Share Ltd
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103435359B

Abstract

本发明公开了一种抗热震耐火浇注料，包括以下组分且各组分质量比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料8～12份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料18～22份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料18～22份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料8～12份，粒径为10～20mm的均化料8～12份，粒径为200目的红柱石粉3～6份，粒径为80目的蓝晶石3～6份，粒径为200目的碳化硅6～10份，粒径为5μm的P-氧化铝2～4份，微硅粉2～4份，粒径为200目的莫来石粉2～4份，铝酸钙1～3份，复合外加剂0.1～0.5份，所述复合外加剂为聚丙烯酸钠。本发明通过在浇注料中加入多种辅料，有效提高了浇注料的抗热震性能，使用寿命可长达2年。

Description

一种抗热震耐火浇注料

【技术领域】

本发明涉及耐火材料的技术领域，特别是抗热震耐火材料的技术领域。

【背景技术】

耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化作用，例如，铸钢用盛钢桶衬砖在浇筑过程中，转炉、平炉或电炉等炼钢时的加料、出钢或操作中炉温的变化等，导致制品产生裂纹，剥落甚至崩溃。此种破坏作用不仅限制了制品和窑炉的加热和冷却速度，限制了窑炉操作的强化，并是制晶窑炉损坏较快的主要原因之一。

耐火材料抵抗温度的急剧变化而不破坏的性能称为热震稳定性。此种性能也称为抗热震性或温度急变抵抗性。众所周知，硅砖受急冷急热易产生裂纹、开裂，镁砖易于剥落，通常被称为热震稳定性低的材料或抗热震性小的材料。反之，则为热震稳定性高或抗热震性大的材料。

众所周知，材料随温度的升降，产生膨胀或收缩，如果次膨胀或首都受到约束不能自由发展时，材料内部会的产生应力。此种因材料的热膨胀或收缩而引起的内应力称为热应力。热应力不仅在具有机械运输的条件下产生，而且均质材料中出现温度梯度，非均质固体中各相之间的热膨胀系数的差别，甚至单相多晶体中热膨胀系数各向异性，都是产生热应力的根源。耐火材料是非均质的脆性材料，与金属制品相比，由于它的热膨胀率较大，热导率和弹性较小，以及抗张强度低等，抗热应力而不破坏的能力差，导致其抗热震性较低。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种抗热震耐火浇注料，能够有效提高浇注料的抗热震性能。

为实现上述目的，本发明提出了一种抗热震耐火浇注料，包括包括以下组分且各组分质量比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料8～12份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料18～22份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料18～22份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料8～12份，粒径为10～20mm的均化料8～12份，粒径为200目的红柱石粉3～6份，粒径为80目的蓝晶石3～6份，粒径为200目的碳化硅6～10份，粒径为5μm的P-氧化铝2～4份，微硅粉2～4份，粒径为200目的莫来石粉2～4份，铝酸钙1～3份，复合外加剂0.1～0.5份，所述复合外加剂为聚丙烯酸钠。

作为优选，各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料10份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料20份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料20份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料10份，粒径为10～20mm的均化料10份，粒径为200目的红柱石粉5份，粒径为80目的蓝晶石5份，粒径为200目的碳化硅8份，粒径为5μm的P-氧化铝3份，微硅粉3份，粒径为200目的莫来石粉4份，铝酸钙2份，复合外加剂0.3份。

作为优选，各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料8份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料18份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料18份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料12份，粒径为10～20mm的均化料12份，粒径为200目的红柱石粉4份，粒径为80目的蓝晶石6份，粒径为200目的碳化硅9份，粒径为5μm的P-氧化铝3份，微硅粉3份，粒径为200目的莫来石粉4份，铝酸钙3份，复合外加剂0.4份。

作为优选，各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料9份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料22份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料21份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料9份，粒径为10～20mm的均化料11份，粒径为200目的红柱石粉3.5份，粒径为80目的蓝晶石5.5份，粒径为200目的碳化硅9份，粒径为5μm的P-氧化铝2份，微硅粉2份，粒径为200目的莫来石粉3.5份，铝酸钙2.5份，复合外加剂0.4份。

作为优选，所述所述矾土骨料为高铝矾土熟料，其Al₂O₃>=48%，而含Fe₂O₃较低，耐火度高达1780℃，化学稳定性强、物理性能良好。

作为优选，所述均化料为矾土均化料，质地致密，能使的浇注料更好的烧结。

作为优选，所述莫来石粉为高纯电熔莫来石粉，它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点。

作为优选，所述碳化硅为黑碳化硅，黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于其他碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，可以增强浇注料的强度，不易断裂。

作为优选，所述铝酸钙为高铝型纯铝酸钙，其Al₂O₃的含量较高，一般在78～85％，具有硬度高，韧性大，提高了原料中Al₂O₃的含量，使浇注料的抗渣侵蚀性能显著提高。

本发明的有益效果：本发明通过在浇注料中加入多种辅料，例如蓝晶石、高纯电熔莫来石粉、红柱石等，有效提高了浇注料的抗热震性能，使得浇注形成的炉顶在急冷急热的环境下不易产生裂纹，使用寿命可长达2年，节约了成本。

【具体实施方式】

实施例一：

抗热震耐火浇注料，粒径为0～1mm的红柱石骨料10份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料20份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料20份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料10份，粒径为10～20mm的均化料10份，粒径为200目的红柱石粉5份，粒径为80目的蓝晶石5份，粒径为200目的碳化硅8份，粒径为5μm的P-氧化铝3份，微硅粉3份，粒径为200目的莫来石粉4份，铝酸钙2份，复合外加剂0.3份。

本实施例的浇注效果最佳。

实施例二：

抗热震耐火浇注料，各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料8份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料18份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料18份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料12份，粒径为10～20mm的均化料12份，粒径为200目的红柱石粉4份，粒径为80目的蓝晶石6份，粒径为200目的碳化硅9份，粒径为5μm的P-氧化铝3份，微硅粉3份，粒径为200目的莫来石粉4份，铝酸钙3份，复合外加剂0.4份。

本实施例的成本更低。

实施例三：

抗热震耐火浇注料，粒径为0～1mm的红柱石骨料9份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料22份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料21份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料9份，粒径为10～20mm的均化料11份，粒径为200目的红柱石粉3.5份，粒径为80目的蓝晶石5.5份，粒径为200目的碳化硅9份，粒径为5μm的P-氧化铝2份，微硅粉2份，粒径为200目的莫来石粉3.5份，铝酸钙2.5份，复合外加剂0.4份。

本实施例的浇注料抗热震性能更加，但浇注时间较长，成本较高。

以下为本发明一种抗热震耐火浇注料中各组分的详述：

红柱石

红柱石是一种铝硅酸盐矿物，红柱石在加热转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，这是一种不可逆的晶体转化，一经转化，则具有更高的耐火性能，耐火度可达1800℃以上，且耐骤冷骤热，机械强度大，抗热冲击力强，抗渣性强，荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性（甚至不溶于氢氟酸）和极强的抗化学腐蚀性。

矾土骨料

铝矾土又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。本发明中所使用的矾土骨料为矾土矿煅烧后所形成的高铝矾土熟料，其Al₂O₃>=48%，而含Fe₂O₃较低，耐火度高达1780℃，化学稳定性强、物理性能良好。

均化料

本发明中使用的均化料为矾土均化料，它是以结构疏松，不能直接烧结的高铝矾土生矿为原料，通过肥料、研磨、除铁、过滤、成型、烘干、烧制等步骤加工而成，质地致密，能使的浇注料更好的烧结。

蓝晶石

蓝晶石是一种新型耐火材料，属于高铝矿物，抗化学腐蚀性能强、热震机械强度大，在浇注料中加入适量的蓝晶石，能有效提高浇注料的抗热震性能和抗腐蚀性能，延长浇注料的使用寿命。

碳化硅

碳化硅是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成，碳化硅化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好高温时能抗氧化。本发明中使用的碳化硅为黑碳化硅，黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于其他碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，可以增强浇注料的强度，不易断裂。

硅微粉

硅微粉是由天然石英经破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，可增强浇注料的强度，提高产品寿命。

莫来石粉

莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称，它是铝硅酸盐在高温下生成的矿物。本发明使用的莫来石粉为高纯电熔莫来石粉，它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点。

铝酸钙

本发明中使用的铝酸钙为超高铝型纯铝酸钙，其Al₂O₃的含量较高，一般在78～85％，具有硬度高，韧性大，提高了原料中Al₂O₃的含量，使浇注料的抗渣侵蚀性能显著提高。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种抗热震耐火浇注料，其特征在于：包括以下组分且各组分质量比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料8～12份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料18～22份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料18～22份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料8～12份，粒径为10～20mm的均化料8～12份，粒径为200目的红柱石粉3～6份，粒径为80目的蓝晶石3～6份，粒径为200目的碳化硅6～10份，粒径为5μm的P-氧化铝2～4份，微硅粉2～4份，粒径为200目的莫来石粉2～4份，铝酸钙1～3份，复合外加剂0.1～0.5份，所述复合外加剂为聚丙烯酸钠。

2.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料10份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料20份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料20份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料10份，粒径为10～20mm的均化料10份，粒径为200目的红柱石粉5份，粒径为80目的蓝晶石5份，粒径为200目的碳化硅8份，粒径为5μm的P-氧化铝3份，微硅粉3份，粒径为200目的莫来石粉4份，铝酸钙2份，复合外加剂0.3份。

3.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料8份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料18份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料18份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料12份，粒径为10～20mm的均化料12份，粒径为200目的红柱石粉4份，粒径为80目的蓝晶石6份，粒径为200目的碳化硅9份，粒径为5μm的P-氧化铝3份，微硅粉3份，粒径为200目的莫来石粉4份，铝酸钙3份，复合外加剂0.4份。

4.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：各组分比例为：粒径为0～1mm的红柱石骨料9份，粒径为0～3mm的一级矾土骨料22份，粒径为3～5mm的一级矾土骨料21份，粒径为5～10mm的一级矾土骨料9份，粒径为10～20mm的均化料11份，粒径为200目的红柱石粉3.5份，粒径为80目的蓝晶石5.5份，粒径为200目的碳化硅9份，粒径为5μm的P-氧化铝2份，微硅粉2份，粒径为200目的莫来石粉3.5份，铝酸钙2.5份，复合外加剂0.4份。

5.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：所述矾土骨料为高铝矾土熟料。

6.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：所述均化料为矾土均化料。

7.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：所述莫来石粉为高纯电熔莫来石粉。

8.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：所述碳化硅为黑碳化硅。

9.如权利要求1所述的抗热震耐火浇注料，其特征在于：所述铝酸钙为高铝型纯铝酸钙。