CN103539475A

CN103539475A - 刚玉耐火浇注料

Info

Publication number: CN103539475A
Application number: CN201310556410.XA
Authority: CN
Inventors: 穆祥; 王西来; 董伟胜; 刘文艳; 解仁; 刘朝晖; 苏新国; 王淑娟
Original assignee: Ningxia Tianzong Hongguang Cogeneration Technology Co Ltd
Current assignee: Ningxia Tianzong Hongguang Cogeneration Technology Co Ltd
Priority date: 2013-11-09
Filing date: 2013-11-09
Publication date: 2014-01-29

Abstract

一种刚玉耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅酸钠、纳米氧化镁、纳米氧化锌、氧化铝微粉、水合氧化铝，其中上述原料的重量份数为：粗骨料15～20份，中骨料占35～40份，细骨料占15～30份，硅酸钠5～10份，纳米氧化镁5～10份，纳米氧化锌1～5份，氧化铝微粉10～15份，水合氧化铝1～6份。其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括碳化硅和锆石，细骨料为刚玉。

Description

刚玉耐火浇注料

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种刚玉耐火浇注料。

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，例如，刚玉耐火浇注料以其优异的高温性能在冶金、石化、建材等行业中得到广泛的应用。

但传统的低水泥或超低水泥结合的刚玉浇注料由于铝酸钙水泥和SiO2 微粉的使用，使材料中出现液相的温度降低，严重影响了材料的高温性能。而无水泥结合的刚玉浇注料由于在中温阶段 (800 ～1100℃) 结合剂中水化物的分解，又尚无新的结合相产生，材料的中温强度很低，无法满足现场使用的要求。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种综合性能优良的刚玉耐火浇注料。

一种刚玉耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅酸钠、纳米氧化镁、纳米氧化锌、氧化铝微粉、水合氧化铝，其中上述原料的重量份数为：粗骨料15～20份，中骨料占35～ 40份，细骨料占15～30份，硅酸钠5～10份，纳米氧化镁 5～10份，纳米氧化锌1～5份，氧化铝微粉 10～15份，水合氧化铝1～6份。其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括碳化硅和锆石，细骨料为刚玉。

本发明所述的刚玉耐火浇注料中，高温下氧化锌与氧化铝反应，生成熔点达1950℃的锌铝尖晶石、锆石开始发生分解，变为氧化锆和二氧化硅，氧化铝与纳米氧化镁反应并进行煅烧生成铝镁尖晶石，同时氧化锆可以弥补微裂缝产生的微裂缝。锌铝尖晶石、铝镁尖晶石有良好的热震稳定性，且耐酸碱的侵蚀，锌铝尖晶石、铝镁尖晶石的生成弥补了水合氧化铝水化结合产物在600-900℃分解而导致的材料中温强度的下降，有效地提高了刚玉浇注料的中温强度。

具体实施方式

一种刚玉耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅酸钠、纳米氧化镁、纳米氧化锌、氧化铝微粉、水合氧化铝，其中上述原料的重量份数为：粗骨料15～20份，中骨料占35～ 40份，细骨料占10～15份，硅酸钠1～5份，纳米氧化镁 5～10份，纳米氧化锌1～5份，氧化铝微粉 10～15份，水合氧化铝1～6份。其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括碳化硅和锆石，细骨料为刚玉。

耐火材料为了达到理想的耐火耐高温效果，一定要形成所谓“密集堆积”的结构形式，这种结构形式是通过占据材料大部空间的粗、中骨料、充填粗、中骨料空隙的细骨料、充填粗、中、细骨料空隙的微粉来得到的，因此对耐火浇注料各类组分的粒径选择很重要，在本实施方式中，所述粗骨料的粒径大小为2.5～2.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为1.5～1.0mm；所述细骨料的粒径大小为0.5～0. 1mm。

本发明中加入的氧化铝微粉为活性氧化铝，活性氧化铝的主晶相为α～Al ₂O₃，理化性质为 d ≤2.0 μm、真密度≥3.95g/cm 、Na O 小于等于0.1％，活性氧化铝可以使浇注的耐火浇注料显气孔率较小，进一步的，高温下氧化锌与氧化铝反应，生成熔点达1950℃的锌铝尖晶石、锆石开始发生分解，变为氧化锆和二氧化硅，氧化铝与纳米氧化镁反应并进行煅烧生成铝镁尖晶石，同时氧化锆可以弥补微裂缝产生的微裂缝。锌铝尖晶石、铝镁尖晶石有良好的热震稳定性，且耐酸碱的侵蚀，锌铝尖晶石、铝镁尖晶石的生成弥补了水合氧化铝水化结合产物在600-900℃分解而导致的材料中温强度的下降，有效地提高了刚玉耐火浇注料的中温强度，利用碳化硅高导热性来提高浇注料的抗热震性，并通过碳化硅的氧化，在耐火材料表面形成一层SiO₂ 沉积物封堵气孔。

实施例1

(1) 浇注料的制备：

2.5mm粗骨料20，1.5mm中骨料35，0.5mm细骨料15，硅酸钠5份，纳米氧化镁 5份，纳米氧化锌5份，氧化铝微粉 10份，水合氧化铝5份。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得刚玉耐火浇注料。

(2) 物理性能测试：

110℃×24h 烘干后，抗折强度100.2MPa，耐压强度23.6MPa ；

1100℃×3H 处理后，抗折强度120.4MPa，耐压强度25.5MPa；

1500℃×3H 处理后，抗折强度125.3MPa，耐压强度24.3MPa。

实施例2

(1) 浇注料的制备：

2.0mm粗骨料15，1.0mm中骨料40，0.1mm细骨料15，硅酸钠1份，纳米氧化镁6份，纳米氧化锌6份，氧化铝微粉11份，水合氧化铝6份。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得刚玉耐火浇注料。

(2) 物理性能检测：

110℃×24h 烘干后，抗折强度99.2MPa，耐压强度22.1MPa ；

1100℃×3H 处理后，抗折强度115.1MPa，耐压强度24.2MPa；

1500℃×3H 处理后，抗折强度120.1MPa，耐压强度23.6MPa。

实施例3

(1) 浇注料的制备：

2.3mm粗骨料18，1.2mm中骨料38，0.3mm细骨料13，硅酸钠4份，纳米氧化镁8份，纳米氧化锌4份，氧化铝微粉13份，水合氧化铝2份。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得刚玉耐火浇注料。

(2) 物理性能检测：

110℃×24h 烘干后，抗折强度101.5MPa，耐压强度23.9MPa ；

1100℃×3H 处理后，抗折强度122.4MPa，耐压强度26.6MPa；

1500℃×3H 处理后，抗折强度126.3MPa，耐压强度25.1MPa。

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

1.一种刚玉耐火浇注料，其特征在于：包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅酸钠、纳米氧化镁、纳米氧化锌、氧化铝微粉、水合氧化铝，其中上述原料的重量份数为：粗骨料15～20份，中骨料占35～ 40份，细骨料占10～15份，硅酸钠1～5份，纳米氧化镁 5～10份，纳米氧化锌1～5份，氧化铝微粉 10～15份，水合氧化铝1～6份；其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括碳化硅和锆石，细骨料为刚玉。

2.根据权利要求1所述的刚玉耐火浇注料，其特征在于：所述粗骨料的粒径大小为2.5～2.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为1.5～1.0mm；所述细骨料的粒径大小为0.5～0. 1mm。

3.根据权利要求2所述的刚玉耐火浇注料，其特征在于：上述原料的重量份数具体为：2.5mm粗骨料20，1.5mm中骨料35，0.5mm细骨料15，硅酸钠5份，纳米氧化镁 5份，纳米氧化锌5份，氧化铝微粉 10份，水合氧化铝5份。

4.根据权利要求2所述的刚玉耐火浇注料，其特征在于：上述原料的重量份数具体为：2.0mm粗骨料15，1.0mm中骨料40，0.1mm细骨料15，硅酸钠1份，纳米氧化镁6份，纳米氧化锌6份，氧化铝微粉11份，水合氧化铝6份。

5.根据权利要求2所述的刚玉耐火浇注料，其特征在于：上述原料的重量份数具体为：2.3mm粗骨料18，1.2mm中骨料38，0.3mm细骨料13，硅酸钠4份，纳米氧化镁8份，纳米氧化锌4份，氧化铝微粉13份，水合氧化铝2份。