CN103539474A - 高铝高强耐火浇注料 - Google Patents

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穆祥
王西来
董伟胜
刘文艳
解仁
刘朝晖
苏新国
王淑娟
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Abstract

一种高铝高强耐火浇注料，由包括以下重量份数组分制成：铝钒土40~60份、特级高岭土5~10份、白云石2~8份、锆石5~10份、碳化硅1~15份、粘结剂5~10份、促凝粉2~5份、刚玉粉1~2份、氧化铝微粉10~15份和水1~5份。铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒40~60份、细粉60~40份，颗粒粒径范围为3.0～1mm，细粉粒径为0.9～0.1mm。

Description

高铝高强耐火浇注料
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种高铝高强耐火浇注料。
背景技术
与定性耐火制品相比，以耐火浇注料为代表的不定形耐火材料具有工艺流程短、生产能耗及成本低、使用方便、适用范围广、整体性及使用效果好等优势，因而在世界范围内得到了迅速发展，其在整个耐火材料中所占的比重越来越高。在一些耐火材料技术先进的国家中，不定形耐火材料的产量已经接近甚至超过了定形制品的产量。例如，目前日本不定形耐火材料产量占整个耐火材料的比例达到了60% 左右；美国的为 50% 左右；英、德、法等国为 40% ~50%。如今，耐火浇注料已经被广泛地应用于冶金、建材、电力、化工等工业领域的高温设备中。
但现有的高铝质不定形耐火材料其三氧化二铝含量一般都在75％以下，其耐高温、耐磨、耐抗震作用稍显不足，同时其配料中成份比较单一，不能提供多种耐材的复合性能，产品的结构密实性和耐侵蚀性较差，且硬化凝结较慢。现在，各类以煤、电、油、气为能源的中、高温窑炉的高温区或燃烧室的炉膛内壁 (耐火墙及金属表面) 都需要用不定形耐火材料进行整体浇注、加厚、粘贴修补，特别是冶金行业的轧钢炉墙的浇注、修补、炉顶密封和火电行业热电锅炉炉膛卫燃带的改造，火嘴周围防磨以及烟道壁的防磨、炉顶密封等利用普通单一的高铝质不定形耐火材料是很难达到耐磨、耐高温、抗震、节能降耗的作用。
发明内容
针对以上所述现有技术存在的不足，本发明提供一种能在窑炉内壁上整体形成密实性高、耐磨、耐高温、耐侵蚀性、抗震性好的耐火材料层的高铝高强耐火浇注料。 
一种高铝高强耐火浇注料，由包括以下重量份数组分制成：铝钒土40~60份、特级高岭土5~10份、白云石2~8份、锆石5~10份、碳化硅1~15份、粘结剂5~10份、促凝粉2~5份、刚玉粉1~2份、氧化铝微粉10~15份和水1~5份。铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒40~60份、细粉60~40份，颗粒粒径范围为3.0～1mm，细粉粒径为0.9～0.1mm。
上述高铝高强耐火浇注料，在1500℃左右时，锆石开始发生分解，变为氧化锆和二氧化硅，白云石在1000℃左右时，产生氧化镁，二氧化硅与氧化镁反应而形成镁橄榄石，特级矾土中的氧化铝与氧化镁反应并进行煅烧生成尖晶石，同时氧化锆可以弥补微裂缝产生的微裂缝，由于三氧化二铝含量提高，并增加了碳化硅，使得浇注层的防腐耐磨性能提高，保护炉体，延长炉体使用寿命达8倍。
具体实施方式
本发明所采用的技术方案是将一定比例的铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅、粘结剂、促凝粉、刚玉粉、氧化铝微粉和水进行混合后，困料即制成高铝高强耐火浇注料。具体的讲：
一种高铝高强耐火浇注料，由包括以下重量份数组分制成：铝钒土40~60份、特级高岭土5~10份、白云石2~8份、锆石5~10份、碳化硅1~15份、粘结剂5~10份、促凝粉2~5份、刚玉粉1~2份、氧化铝微粉10~15份和水1~5份。铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒40~60份、细粉60~40份，颗粒粒径范围为3.0～1mm，细粉粒径为0.9～0.1mm。其中，粘结剂可以为铝酸盐，促凝粉为磷酸钠。
以下举例说明上述高铝高强耐火浇注料：
实施例1 
（1）用于制备高铝高强耐火浇注料原料的重量份数为：铝钒土40份、特级高岭土10份、白云石8份、锆石10份、碳化硅12份、粘结剂5份、促凝粉2份、刚玉粉1份、氧化铝微粉10份和水2份。铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒40份、细粉60份，颗粒粒径范围为3.0mm，细粉粒径为0.9mm。
（2）铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅、粘结剂、促凝粉、刚玉粉、氧化铝微粉进行预混，均匀后加入水混练后既得高铝高强耐火浇注料。
其物理性能指标为：110℃×12h烘后，耐压强度为80MPa，抗折强度为8MPa；经1100℃×3h 高温重烧后，试样的耐压强度为90MPa，抗折强度为10MPa。
实施例2 
（1）用于制备高铝高强耐火浇注料原料的重量份数为：铝钒土55份、特级高岭土5份、白云石2份、锆石5份、碳化硅8份、粘结剂5份、促凝粉2份、刚玉粉2份、氧化铝微粉15份和水1份。铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒50份、细粉50份，颗粒粒径范围为1mm，细粉粒径为0.1mm。
（2）铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅、粘结剂、促凝粉、刚玉粉、氧化铝微粉进行预混，均匀后加入水混练后既得高铝高强耐火浇注料。
其物理性能指标为：110℃×12h烘后，耐压强度为81MPa，抗折强度为9MPa；经1100℃×3h 高温重烧后，试样的耐压强度为92MPa，抗折强度为11MPa。
实施例3 
（1）用于制备高铝高强耐火浇注料原料的重量份数为：铝钒土50份、特级高岭土8份、白云石5份、锆石7份、碳化硅7份、粘结剂7份、促凝粉3份、刚玉粉1份、氧化铝微粉11份和水1份。铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒60份、细粉40份，颗粒粒径范围为2.0mm，细粉粒径为0.5mm。
（2）铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅、粘结剂、促凝粉、刚玉粉、氧化铝微粉进行预混，均匀后加入水混练后既得高铝高强耐火浇注料。
其物理性能指标为：110℃×12h烘后，耐压强度为79MPa，抗折强度为7.8MPa；经1100℃×3h 高温重烧后，试样的耐压强度为89MPa，抗折强度为10.1MPa。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围， 即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种高铝高强耐火浇注料，其特征在于：由包括以下重量份数组分制成：铝钒土40~60份、特级高岭土5~10份、白云石2~8份、锆石5~10份、碳化硅1~15份、粘结剂5~10份、促凝粉2~5份、刚玉粉1~2份、氧化铝微粉10~15份和水1~5份；铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒40~60份、细粉60~40份，颗粒粒径范围为3.0～1mm，细粉粒径为0.9～0.1mm。
2.根据权利要求1所述的高铝高强耐火浇注料，其特征在于：粘结剂为铝酸盐，促凝粉为磷酸钠。
3.根据权利要求1所述的高铝高强耐火浇注料，其特征在于：铝钒土40份、特级高岭土10份、白云石8份、锆石10份、碳化硅12份、粘结剂5份、促凝粉2份、刚玉粉1份、氧化铝微粉10份和水2份；铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒40份、细粉60份，颗粒粒径范围为3.0mm，细粉粒径为0.9mm。
4.根据权利要求1所述的高铝高强耐火浇注料，其特征在于：铝钒土55份、特级高岭土5份、白云石2份、锆石5份、碳化硅8份、粘结剂5份、促凝粉2份、刚玉粉2份、氧化铝微粉15份和水1份；铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒50份、细粉50份，颗粒粒径范围为1mm，细粉粒径为0.1mm。
5.根据权利要求1所述的高铝高强耐火浇注料，其特征在于：铝钒土50份、特级高岭土8份、白云石5份、锆石7份、碳化硅7份、粘结剂7份、促凝粉3份、刚玉粉1份、氧化铝微粉11份和水1份；铝钒土、特级高岭土、白云石、锆石、碳化硅混合后制成颗粒与细粉，其中，颗粒与细粉的重量份数为：颗粒60份、细粉40份，颗粒粒径范围为2.0mm，细粉粒径为0.5mm。
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