CN103553680A

CN103553680A - 耐磨耐火浇注料

Info

Publication number: CN103553680A
Application number: CN201310528716.4A
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: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-02-05

Abstract

一种耐磨耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占35～40，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉5～10，氧化铝微粉10～15，水1～5。其中，粗骨料为特级矾土；中骨料包括碳化硅和锆英石，细骨料为特级矾土；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁25～35，磷酸盐75～65。本发明所述的耐磨耐火浇注料以矾土、碳化硅及锆英石代替刚玉，降低原料成本，又不影响材料机械强度和耐磨性。

Description

耐磨耐火浇注料

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种耐磨性良好的耐磨耐火浇注料。

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，在窑炉中，现已大量应用了各种材质的耐火浇注料。

在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆设备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等；耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型；有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。

目前，在耐磨浇注料领域，现有技术主要依靠在浇注料中添加刚玉、碳化硅等高硬度物质使不定形耐火材料获得良好的耐磨性。对于在高温下使用的材料，到也无可非议。但对于中低温使用的耐火材料这既浪费了资源，又增加了成本。所以，需要开发一种价格低廉而中低温条件下又具有良好耐磨性的耐火浇注料，以代替目前广泛使用的刚玉耐磨浇注料。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种机械强度和耐磨性能优异的低成本耐磨耐火浇注料。

一种耐磨耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占35～ 40，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉 5～10，氧化铝微粉 10～15，水1～5。其中，粗骨料为特级矾土；中骨料包括碳化硅和锆英石，细骨料为特级矾土；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁25～35，磷酸盐75～65。

本发明所述的耐磨耐火浇注料是通过以特级矾土作为粗骨料，以碳化硅和锆英石作为中骨料，再以特级矾土作为细骨料，添加活性氧化铝微粉加速固相反应，添加硅微粉以提高浇注料的抗酸性能力，以矾土、碳化硅及锆英石代替刚玉，降低原料成本，又不影响材料机械强度和耐磨性的目的。

具体实施方式

一种耐磨耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占35～ 40，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉 5～10，氧化铝微粉 10～15，水1～5。其中，粗骨料为特级矾土；中骨料包括碳化硅和锆英石，细骨料为特级矾土；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁25～35，磷酸盐75～65。其中，磷酸盐优选三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的1种或至少2 种的组合，例如三聚磷酸钠，三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的组合，三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠的组合；特别优选六偏磷酸钠。

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3.0～2.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为1.5mm～1mm；所述细骨料的粒径大小为0.5～0.01mm。

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，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，利用硅微粉封堵耐火浇注材料层内部气孔，以此提高耐火浇注材料的抗侵蚀性。

以下举例说明上述耐磨耐火浇注料：

实施例1

(1) 浇注料的制备：

3.0～2.0mm粗骨料20，1.5mm～1mm中骨料35，0.5～0.01mm细骨料15，粘结剂5，硅微粉 5，氧化铝微粉 15，水5。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得流动性良好的浆体，经成形、养护和热处理后测试物理性能。

(2) 物理性能测试：

110℃×24h 烘干后，抗折强度22.4MPa，耐压强度164.7MPa ；

1100℃×3H 处理后，抗折强度18.4MPa，耐压强度149.5MPa，线变化～0.06％；

1350℃×3H 处理后，抗折强度19.4MPa，耐压强度161.3MPa，线变化～0.23％；耐磨性4.17cm³ 。

实施例2

(1) 浇注料的制备：

采用粗骨料22，中骨料占38，细骨料占20，粘结剂7，硅微粉2，氧化铝微粉 8，水3。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得流动性良好的浆体，经成形、养护和热处理后测试物理性能。

(2) 物理性能检测：

110℃×24h 烘干后，抗折强度20.8MPa，耐压强度150.4MPa ；

1100℃×3H 处理后，抗折强度15.8MPa，耐压强度127.4MPa，线变化～0.15％；

1350℃×3H 处理后，抗折强度15.7MPa，耐压强度145.7MPa，线变化～0.24％；耐磨性3.53cm³ 。

实施例3

(1) 浇注料的制备：

采用粗骨料25，中骨料占25，细骨料占20，粘结剂10，硅微粉3，氧化铝微粉15，水2。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得流动性良好的浆体，经成形、养护和热处理后测试物理性能。

(2) 物理性能检测：

110℃×24h 烘干后，抗折强度19.8MPa，耐压强度152.8MPa ；

1100℃×3H 处理后，抗折强度15.2MPa，耐压强度131.4MPa，线变化～0.17％；

1350℃×3H 处理后，抗折强度18.7MPa，耐压强度155.3MPa，线变化～0.20％；耐磨性4.51cm³。

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

1.一种耐磨耐火浇注料，其特征在于：包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料35～ 40，细骨料15～20，粘结剂5～10，硅微粉5～10，氧化铝微粉10～15，水1～5；其中，粗骨料为特级矾土；中骨料包括碳化硅和锆英石，细骨料为特级矾土；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁25～35，磷酸盐75～65。

2.根据权利要求1所述的耐磨耐火浇注料，其特征在于：所述粗骨料的粒径大小为3.0～2.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为1.5mm～1mm；所述细骨料的粒径大小为0.5～0.01mm。

3.根据权利要求2所述的耐磨耐火浇注料，其特征在于：粗骨料20，中骨料35，细骨料15，粘结剂5，硅微粉 5，氧化铝微粉 15，水5。

4.根据权利要求2所述的耐磨耐火浇注料，其特征在于：粗骨料22，中骨料占38，细骨料占20，粘结剂7，硅微粉2，氧化铝微粉 8，水3。

5.根据权利要求2所述的耐磨耐火浇注料，其特征在于：粗骨料25，中骨料占25，细骨料占20，粘结剂10，硅微粉3，氧化铝微粉15，水2。