CN103553663A - 高炉燃烧口尾管用浇注料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高炉燃烧口尾管用浇注料。该浇注料是将高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥，再外加三聚磷酸钠和六偏磷酸钠进行混合所制成的混合物。产品强度和抗侵蚀性能使用效果明显优于以往所用的材料，能够减轻砌筑的劳动强度，增加砌筑效率；其优良的蠕变及荷软性能能够提高高炉燃烧口尾管的使用寿命。

Description

高炉燃烧口尾管用浇注料

技术领域

本发明涉及一种热风炉燃烧口尾管用浇注料，特别涉及一种主要由，高铝料，红柱石料，硅微粉，铝微粉和铝酸钙水泥组成的不定形耐火材料—自流浇注料。

技术背景

燃烧口尾管用耐火材料在使用过程中要受到高温气体的侵蚀及高温气流的冲刷，因此对耐火材料的要求特别严格。一般意义上来讲，普通的高铝质浇注料因为其蠕变性能的原因，达不到最佳的使用效果。本发明在保证高铝质浇注料热震及体密性能的基础上，改善了高铝质浇注料的蠕变及荷软性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种强度高，抗侵蚀性能优良，耐磨性能良好的浇注料。

本发明为解决上述技术问题和达到本浇注料的特殊性能，提供了一种浇注料，这种浇注料是将高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥，再外加三聚磷酸钠和六偏磷酸钠进行混合所制成的混合物。其中：高铝料是Al₂O₃含量85%以上的优等高铝料；红柱石是Al₂O₃含量57%以上的南非红柱石料；硅微粉是SiO₂≥96%,粒度≤45微米的二氧化硅微粉；氧化铝微粉是Al₂O₃≥99%,粒度≤45微米级的煅烧±型氧化铝微粉；和/或，铝酸钙水泥是不低于国标牌号CA-75铝酸盐水泥的耐火水泥或凯斯诺（中国）铝酸盐水泥有限公司的牌号S71铝酸盐耐火水泥。

所述各组分的选择是在现有技术中的大量原料的基础上，通过仔细考察各种制备原料的性质，充分利用各组分之间的性能互补和协调作用而筛选出的。

高铝料是本浇注料的基础成分，占高铝料，红柱石料，硅微粉，氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的55-70%，优选58-68%，该料体密较大，吸水率小，能够适当调节该浇注料的流动性，其主要成分也有利于高温形成莫来石晶相，提高浇注料强度及化学性能，还可以降低成本。上述适宜的比例是保证获得所述性能的基础。

红柱石料占高铝料，红柱石料，硅微粉，氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的15-28%，优选18-25%，是本浇注料的重要成分之一。

硅微粉也是浇注料的重要成分之一，能够使在施工使用时浇注料加水量大幅降低，极大影响着浇注料的操作性能，含量为高铝料，红柱石料，硅微粉，氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的3-6%。硅微粉的稳定也是保证浇注料性能稳定的很大因素。

氧化铝微粉占高铝料，红柱石料，硅微粉，氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的2-5%。

铝酸钙水泥占混合物总重量的2-8%，是浇注料的结合剂，利用其水化发热的特性实现快干，同时能改善流动性，铝酸钙水泥的硬化过程确保了浇注料强度的提高，铝酸钙水泥含量增大强度上升，但过大会导致浇注料开裂及无法操作，降低高温使用性能，含量应在高铝料，红柱石料，硅微粉，氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的8%以下，合适比例为4%。

硅微粉和氧化铝微粉也是浇注料的高温烧结剂，保证浇注料在高温下的强度，它们的量多少和合理性对高温下形成莫来石晶相从而影响强度至关重要。三聚磷酸钠和六偏磷酸钠是分散剂是外加剂，加入量各自独立地为碳化硅料、高铝料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的0.05-0.2%。

还提供了制备所述浇注料的方法，该方法包括以下步骤：

（1）按照上文所述原料配比，称取铝酸钙水泥、硅微粉和氧化铝微粉，并将其混合；

（2）按照上文所述原料配比，称取高铝料和红柱石料，将其混合；

（3）按照上文所述原料配比，称取三聚磷酸钠和六偏磷酸钠；

（4）将以上步骤（1）-（3）得到的各种物料都放入强力搅拌混合机中，混合均匀，得到浇注料。

本发明是用于高炉燃烧口尾管的高档无机非金属材料，通过特定原料种类及其用量的系统选择，充分利用各原料之间的有效协同作用，使制备的材料具有显著优异的性能，其中强度和抗侵蚀性能使用效果明显优于以往所用的材料，能够减轻砌筑的劳动强度，增加砌筑效率；其优良的蠕变及荷软性能能够提高高炉燃烧口尾管的使用寿命。

具体地，这种浇注料在实验室中检测出的技术指标如下：

Al2O3含量	75%
		常温抗折强度110℃×24h MPa	≥15
高温抗折强度1100℃×3h MPa	≥18
		耐压强度110℃×24h MPa	≥100
耐压强度1100℃×3h MPa	≥130
		热震稳定性（1100℃，水冷）次	≥100
荷重软化开始温度，℃（0.2Mpa）	≥1500
		线变化1000℃×3h ％	≤±0.4

从以上的技术指标可看出，在此种浇注料中，与本领域的普通高铝质浇注料相比，通过使所用高铝原料纯度高且Al₂O₃含量较高，使产品具有较好的抗侵蚀能力和耐压强度；同时，红柱石料的引入能够提高浇注料的蠕变性能，也显著提高该浇注料的热震稳定性能；通过以上的特性可以有效提高燃烧口尾管的使用寿命，浇注施工不受施工空间限制，可快速浇注，在生产过程中也不用高温烧成，因此是一种高效节能环保的耐火材料。

具体实施方案

以下实施例详细地说明了本发明。在这些实施例中，除另有说明外，所有份数和百分比均按重量计算。

实施例1：

原料配比如下：

原料名称	重量百分比%
		高铝料	64%
红柱石料	25%
		硅微粉	4%
氧化铝微粉	3%
		铝酸钙水泥	4%
三聚磷酸钠（外加）	0.2%
		六偏磷酸钠（外加）	0.05%

工艺包括如下步骤：

（1）铝酸钙水泥、硅微粉、氧化铝微粉、分别用电子称按照以上实施例的比例称量后，用双螺旋混合机混合6-8分钟；

（2）高铝料、红柱石料分别用电子称按照以上实施例的比例称量后，用双螺旋混合机混合均匀；

（3）三聚磷酸钠、六偏磷酸钠用电子称按照以上实施例的比例称量；

（4）把以上步骤（1）-（3）得到的各种料都放入强力搅拌混合机中，混合10分钟达到均匀；

用振动棒将步骤（4）得到的浇注料振动施工成型。

实施例2：

工艺步骤与实施例1相同，原料配比如下：

原料名称	重量百分比%
		碳化硅料	68%
高铝料	22%
		硅微粉	4%
氧化铝微粉	3%
		铝酸钙水泥	3%
三聚磷酸钠（外加）	0.2%
		六偏磷酸钠（外加）	0.05%

Claims (8)

1.一种浇注料，该浇注料是将高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥，再外加三聚磷酸钠和六偏磷酸钠进行混合所制成的混合物。 

2.权利要求1的浇注料，其中高铝料是Al₂O₃含量85%以上的优等高铝料；红柱石是Al₂O₃含量57%以上的南非红柱石料；硅微粉是SiO₂≥96%,粒度≤45微米的二氧化硅微粉；氧化铝微粉是Al₂O₃≥99%,粒度≤45微米级的煅烧α型氧化铝微粉；和/或，铝酸钙水泥是不低于国标牌号CA-75铝酸盐水泥的耐火水泥或凯斯诺（中国）铝酸盐水泥有限公司的牌号S71铝酸盐耐火水泥。 

3.权利要求1或2的浇注料，其中所述高铝料是该浇注料的基础成分，占高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的55-70%，优选58-68%。 

4.前述权利要求中任一项的浇注料，其中所述红柱石料占高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的15-28%，优选18-25%。 

5.前述权利要求中任一项的浇注料，其中所述硅微粉占高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的3-6%。 

6.前述权利要求中任一项的浇注料，其中所述氧化铝微粉占高铝料、红柱石料、硅微粉、氧化铝微粉和铝酸钙水泥混合物总重量的2-5%。 

7.前述权利要求中任一项的浇注料，其中所述铝酸钙水泥占混合物总重量的2-8%。 

8.一种制备前述权利要求中任一项的浇注料的方法，该方法包括以下步骤： 

（1）称取铝酸钙水泥、硅微粉和氧化铝微粉，并将其混合； 

（2）称取高铝料和红柱石料，将其混合； 

（3）称取三聚磷酸钠和六偏磷酸钠； 

（4）将以上步骤（1）-（3）得到的各种物料都放入强力搅拌混合机中，混合均匀，得到浇注料。