CN103880452B - 一种不定形耐火材料 - Google Patents

Abstract

一种不定形耐火材料，其特征是由粒度为4-10目的高铝矾土30-35份、10-35目的高铝矾土20-25份、+4目的高铝矾土25-30份、-6目的高铝矾土3-5份、粘土1.5-2.5份、板烧氧化铝0.3-0.5份、高铝水泥4-6份、硅微粉2-3份325目、有机纤维0.3-0.5份、三聚磷酸钠0.05-0.2份和200目莹石0.01-0.02份制备成。本技术产品克服了传统产品使用寿命短，性能不稳定，耗能高等缺点，在各种恶劣的工作状况下都具有以下性能：（1）耐高温，具有较高的耐火度。（2）耐高温钢水和炉渣的侵蚀和冲刷。（3）具有良好的抗热震性和抗剥落性。（4）具有较高的机械强度，能承受炉体倾动和装入炉料的冲击作用而不损坏。

Description

一种不定形耐火材料

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，具体是涉及一种不定形耐火材料及其制备方法。

背景技术

不定形耐火材料主要应用在钢铁、有色、机械、石油、化工等部门各个领域的窑炉、热工设备和构筑物等。例如炼钢系统中转炉、电炉、炉外精炼炉、钢包和中间包等设备；轧钢系统中种类繁多、数量巨大的工业炉内衬等。应用十分广泛。目前我国生产的不定形耐火材料还存在如下不足：

①、材料：传统不定形耐火材料生产主要是粘土、高铝、硅质、镁质制品为主的四大类。原材料大多采用初级天然原材料，没有深加工和复合。

②、生产装备：多采用简单的矿石破碎、人工定量、上料、简单的搅拌方法产生，工作环境污染严重，产品质量难以保证，造成不定形耐火材料产品成分不均匀、不稳定、不定形耐火材料现场使用寿命短。

③、生产技术：简单的耐火骨料、微粉、结合剂和外加剂机械混拌，产品使用强度、耐冲击性及脱落性较差。

发明内容

本发明的目的，是提供一种不定形耐火材料，耐高温和耐腐蚀性能好，机械强度高，且具有良好的抗热震和抗剥落性能。

采用的技术方案是：

一种不定形耐火材料，主要是由粒度为4-10目的高铝矾土30-35份、10-35目的高铝矾土20-25份、+4目的高铝矾土25-30份、-6目的高铝矾土3-5份、粘土1.5-2.5份、板烧氧化铝0.3-0.5份、高铝水泥4-6份、325目硅微粉2-3份、有机纤维0.3-0.5份、三聚磷酸钠0.05-0.2份和200目莹石0.01-0.02份制备成。

一种不定形耐火材料的制备方法，包括下述工艺步骤：

1、自动配料车取粒度为4-10目的高铝矾土30-35份、10-35目的高铝矾土20-25份、十目的高铝矾土25-30份、一6目的高铝矾土3-5份、粘土1.5-2.5份、板烧氧化铝0.3-0.5份、高铝水泥4-6份、硅微粉2-3份、有机纤维0.3-0.5份，三聚磷酸钠0.05-0.2份和萤石0.01-0.02份，备用；

2、配料车将配好的原料转入斗式提升机内，提升机升高，将原料卸入行星式混砂机内，预混拌2分钟。

3、进行二次投料，取微量添加剂三聚磷酸钠0.05-0.2kg、有机纤维0.3-0.5kg和萤石0.01-0.02kg投入到混砂机内。继续搅拌3分钟。

4、出料、取样、包装即得。

本发明的不定形耐火材料技术特点：

1、合理的粒度级配：

根据国内市场上客户的需要，选择最适宜的优质耐火材料骨料进行粒度配比。根据熔炼及浇注金属液的种类，确定选择酸性材料、碱性材料、中性材料或复合材料作耐火骨料，所用的原料优先选用人工合成耐火原料及用后耐火材料的循环再利用。特别是用后耐火材料循环再用做耐火骨料，研制出一套完整的骨料配比技术，使用效果十分理想。

科学合理的粒度级配可以使耐火材料大小粒紧密镶嵌，使耐火材料获得最大密实度和强度，充分避免高温金属浸润、冲刷和腐蚀，使耐火材料获得最长的使用寿命。而各种粒度级配首先是通过计算机计算出后，再在实验室模拟实验，以便获得最准确的数据。

在科学、合理的粒度基配确定后，再针对不同使用环境、金属液种类、加入不同的粉剂对整体粒度配比进行完善，以保证对产品密实度及骨料的均匀分布。

2、结合剂的使用：高铝水泥6%，三聚磷酸钠0.1%，粘土2%

结合剂的选用对于耐火材料来说是至关重要的，由于结合剂原材料的化学组成、矿物组成及粉末度的不同，加入后使得产品的硬化时间、强度也是不同的。我们会针对不同用户、不同施工环境、在产品中加入最适合的结合剂，以达到最佳使用效果。

3、超微粉的应用：

超微粉对提高耐火材料的档次及性能越来越明显，微粉的特性表现为高比表面积和高表面活性，在耐火材料中可用于促进烧结、结合剂、改善性能等。在耐火材料生产中微粉加入量较少，但效果明显。超细粉微粉可以充填材料的颗粒空隙，使组织致密，提高材料的强度；超细粉微粉的比表面积大，有较高的活性，便于烧结，配以合适的数量，可增加固相结合，使材料能在较低的温度下形成陶瓷结合的机会增多，强度提高，对材料抵抗金属液熔渣的冲刷和熔损有利，从而延耐火材料使用寿命。

4、外加剂的使用：有机纤维0.4%，KS（偏硅酸钠）、K80、LiOH用量根据现场使用环境进行添加，不定量。

针对不同的使用环境、使用温度，对于不定形耐火材料硬化时间的控制是非常重要的。对此，我们会在实验室按客户要求的施工环境进行模拟硬化实验。这时外加剂就起到了决定性因素，通常选用的外加剂包括促凝剂和缓凝剂。通过加入外加剂对产品的硬化时间进行调整，满足不同客户的使用要求。

同时，我们通过不断进行测试及模拟浇注实验，对于一些特殊外加剂的使用可以发现，微量的添加起到的作用确实巨大的。例如，有机纤维按照一定的比例添加，能够使产品在施工中产生的水分在金属熔炼过程中顺利、安全的排出。这对于不定形耐火材料的使用寿命、施工的安全性来说都是非常重要的。

本技术产品克服了传统产品使用寿命短，性能不稳定，耗能高等缺点，在各种恶劣的工作状况下都具有以下性能：

（1）耐高温，具有较高的耐火度。

（2）耐高温钢水和炉渣的侵蚀和冲刷。

（3）具有良好的抗热震性和抗剥落性。

（4）具有较高的机械强度，能承受炉体倾动和装入炉料的冲击作用而不损坏。

具体实施方式

实施例一

一种不定形耐火材料，主要是由粒度为4-10目的高铝矾土33份、10-35目的高铝矾土24份、+4目的高铝矾土30份、-6目的高铝矾土4份、粘土2份、板烧氧化铝0.4份、高铝水泥6份、硅微粉2.5份325目、有机纤维0.4份、三聚磷酸钠0.1份和200目莹石0.02份制备成。

实施例二

一种不定形耐火材料，主要是由粒度为4-10目的高铝矾土30份、10-35目的高铝矾土20份、+4目的高铝矾土25份、-6目的高铝矾土3份、粘土1.5份、板烧氧化铝0.3份、高铝水泥4份、硅微粉2份325目、有机纤维0.3份、三聚磷酸钠0.05份和200目莹石0.01份制备成。

实施例三

一种不定形耐火材料，主要是由粒度为4-10目的高铝矾土35份、10-35目的高铝矾土25份、+4目的高铝矾土28份、-6目的高铝矾土4.5份、粘土2.5份、板烧氧化铝0.5份、高铝水泥5份、硅微粉3份325目、有机纤维0.5份、三聚磷酸钠0.2份和200目莹石0.01份制备成。

Claims (3)

1.一种不定形耐火材料，其特征是由粒度为4-10目的高铝矾土33份、10-35目的高铝矾土24份、+4目的高铝矾土30份、-6目的高铝矾土4份、粘土2份、板烧氧化铝0.4份、高铝水泥6份、硅微粉2.5份325目、有机纤维0.4份、三聚磷酸钠0.1份和200目莹石0.02份制备成。

2.一种不定形耐火材料，其特征是由粒度为4-10目的高铝矾土30份、10-35目的高铝矾土20份、+4目的高铝矾土25份、-6目的高铝矾土3份、粘土1.5份、板烧氧化铝0.3份、高铝水泥4份、硅微粉2份325目、有机纤维0.3份、三聚磷酸钠0.05份和200目莹石0.01份制备成。

3.一种不定形耐火材料，其特征是由粒度为4-10目的高铝矾土35份、10-35目的高铝矾土25份、+4目的高铝矾土28份、-6目的高铝矾土4.5份、粘土2.5份、板烧氧化铝0.5份、高铝水泥5份、硅微粉3份325目、有机纤维0.5份、三聚磷酸钠0.2份和200目莹石0.01份制备成。