CN103964865A

CN103964865A - 一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法

Info

Publication number: CN103964865A
Application number: CN201410166002.8A
Authority: CN
Inventors: 闵鑫; 李小超; 黄朝晖; 房明浩; 刘艳改; 吴小文
Original assignee: China University of Geosciences Beijing
Current assignee: China University of Geosciences; China University of Geosciences Beijing
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2014-08-06

Abstract

一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，属于耐火材料技术领域。本发明是以轻质多孔莫来石骨料、莫来石细粉、氧化铝细粉为原料，外加二氧化硅微粉、六偏磷酸钠、耐火水泥等添加剂，经均匀混合、振动成型、常温养护、恒温烘干等工艺处理，即制备得到所需的轻质多孔的莫来石质耐火浇注料。通过改变不同原料的用量改善轻质多孔莫来石质耐火浇注料的性能，在高温窑炉的永久层或者工作层等领域具有较为广泛的使用前景。

Description

一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法

技术领域：

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法。

背景技术：

轻质耐火浇注料是通过轻质耐火骨料、粉料、结合剂以及一些外加剂配制而成的，一般体积密度小于1.8g/cm³，在指定温度下的线收缩率小于1.5％，其特点是体积密度小、导热率低以及良好的隔热性能，这决定了轻质浇注料的蓄热损失和散热损失，一方面轻质浇注料有很大的热阻，能减少连续生产设备的热损失；另一方面蓄热少，从而提高了短时生产或间歇性生产热工设备的热能效益。

随着降低能耗和节约能源的要求日益提高，世界对轻质保温材料的也要求越来越高。但传统的轻质耐火材料，如石棉砖、轻质粘土砖、蛭石砖、硅藻土砖、轻质刚玉砖等，在与液态或者其他介质直接接触时，容易受到工作介质的侵蚀和冲刷，影响材料的使用寿命以及高温窑炉的安全生产。其中，轻质莫来石隔热浇注料由于制备成本低、使用温度高(1500℃以上)、热导率低等良好的使用性能，对于节约能源、降低成本、安全生产和环境保护等方面有非常重要的意义。因此，本发明提出了一种制备轻质多孔莫来石质耐火浇注料的新方法，主要使用在高温窑炉的永久层或者工作层，具有重要的应用价值和技术创新意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一种轻质多孔的莫来石质耐火浇注料的制备方法。该材料主要使用在高温窑炉或容器的永久层或者工作层。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：将30-60wt％的轻质多孔莫来石骨料置于搅拌筒中适当搅拌、并加入少量的水，接着依次加入20-50wt％的轻质莫来石细粉、10-30wt％的氧化铝细粉，并外加1-3wt％的二氧化硅微粉、0-1wt％的六偏磷酸钠、2-10wt％的耐火水泥。在搅拌过程中逐步加入适量的水，直到骨料和粉料充分混合并具有一定流动性。在实际规格需要的模具内壁上刷上一层油膜，开启振动台，将混合后的物料置于模具中，直到物料泛浆为止。将试样带模置于养护箱(湿度98％，温度20℃)中养护12-48h后脱模，然后在相同条件下继续放置48-72h，最后将养护后的试样置于恒温干燥箱中于100-200℃干燥10-50h后取出，即得到所需的轻质多孔的莫来石质耐火浇注料。

所述的轻质多孔莫来石骨料粒径范围为1-8mm，是以铝矾土、煤矸石和工业氧化铝为原料，以聚乙烯球和木屑为造孔剂，通过混合成型，并在1550℃烧成后破碎、筛分分级后得到。

所述的轻质莫来石细粉的粒径为10-70μm，是将制备得到的莫来石质多孔轻质骨料通过破碎、磨细过200目筛后得到。

所述的氧化铝细粉的纯度为95-99％，粒径范围为10-80μm。

所述的二氧化硅微粉的纯度为85-92％，粒度约为50μm。

所述的六偏磷酸纳为分析纯原料。

所述的耐火水泥主要包括铝酸盐水泥、高铝水泥等。

通过本发明制备方法得到的轻质多孔莫来石材料是以莫来石轻质多孔材料取代致密材料作为骨料，调整各种原料的浓度获得最优的抗折强度、抗压强度、保温性能和抗渣侵蚀性能，相对于传统的耐火材料具有更为优异的性能，能够广泛的使用在高温窑炉的永久层或者工作层，也能够满足工业生产的需求，具备较大的应用前景。

具体实施方式：

下面以具体实施实例进一步阐述本发明的技术方案，但并非仅仅局限于下述实施案例。

实施实例1

将40wt％的轻质多孔莫来石骨料置于搅拌筒中适当搅拌、并加入少量的水，接着依次加入40wt％的莫来石细粉、20wt％的氧化铝细粉，并外加2wt％的二氧化硅微粉、0.2wt％的六偏磷酸钠、6wt％的铝酸盐水泥。在搅拌过程中逐步加入适量的水，直到骨料和粉料充分混合并具有一定流动性。在实际规格需要的模具内壁上刷上一层油膜，开启振动台，将混合后的物料置于模具中，直到物料泛浆为止。将试样带模置于养护箱(湿度98％，温度20℃)中养护24h后脱模，然后在相同条件下继续放置72h，最后将养护后的试样置于恒温干燥箱中于110℃干燥24h后取出，得到所需的轻质多孔的莫来石质耐火浇注料。可得到其抗压强度为5.5MPa，体积密度为1.54g/cm³。

实施实例2

将45wt％的轻质多孔莫来石骨料置于搅拌筒中适当搅拌、并加入少量的水，接着依次加入35wt％的轻质莫来石细粉、20wt％的氧化铝细粉、2wt％的二氧化硅微粉，并外加0.2wt％的六偏磷酸钠、6wt％的铝酸盐水泥。在搅拌过程中逐步加入适量的水，直到骨料和粉料充分混合并具有一定流动性。在实际规格需要的模具内壁上刷上一层油膜，开启振动台，将混合后的物料置于模具中，直到物料泛浆为止。将试样带模置于养护箱(湿度98％，温度20℃)中养护24h后脱模，然后在相同条件下继续放置72h，最后将养护后的试样置于恒温干燥箱中于110℃干燥48h后取出，得到所需的轻质多孔的莫来石质耐火浇注料。可得到其抗压强度为6.9MPa，体积密度为1.55g/cm³。

实施例3

将55wt％的轻质多孔莫来石骨料置于搅拌筒中适当搅拌、并加入少量的水，接着依次加入25wt％的轻质莫来石细粉、20wt％的氧化铝细粉、2wt％的二氧化硅微粉，并外加0.2wt％的六偏磷酸钠、6wt％的铝酸盐水泥。在搅拌过程中逐步加入适量的水，直到骨料和粉料充分混合并具有一定流动性。在实际规格需要的模具内壁上刷上一层油膜，开启振动台，将混合后的物料置于模具中，直到物料泛浆为止。将试样带模置于养护箱(湿度98％，温度20℃)中养护24h后脱模，然后在相同条件下继续放置72h，最后将养护后的试样置于恒温干燥箱中于110℃干燥24h后取出，得到所需的轻质多孔的莫来石质耐火浇注料。可得到其抗压强度为3.8MPa，体积密度为1.55g/cm³。

Claims

1.一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：将30-60wt％的轻质多孔莫来石骨料置于搅拌筒中适当搅拌、并加入少量的水，接着依次加入20-50wt％的莫来石细粉、10-30wt％的氧化铝细粉，并外加1-3wt％的二氧化硅微粉、0-1wt％的六偏磷酸钠、2-10wt％的耐火水泥。在搅拌过程中逐步加入适量的水，直到骨料和粉料充分混合并具有一定流动性。在实际规格需要的模具内壁上刷上一层油膜，开启振动台，将混合后的物料置于模具中，直到物料泛浆为止。将试样带模置于养护箱(湿度98％，温度20℃)中养护12-48h后脱模，然后在相同条件下继续放置48-72h，最后将养护后的试样置于恒温干燥箱中于100-200℃干燥10-50h后取出后得到轻质多孔莫来石质耐火浇注料。

2.按照权利要求1所述的轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，其特征在于所述的轻质多孔莫来石骨料粒径范围为1-8mm，是以铝矾土、煤矸石和工业氧化铝为原料，以聚乙烯球和木屑为造孔剂，通过混合成型，并在1550℃烧成后破碎、筛分分级后得到。

3.按照权利要求1所述的轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，其特征在于所述的莫来石细粉的粒径为10-70μm，是将制备得到的莫来石质多孔轻质骨料通过破碎、磨细过200目筛后得到。

4.按照权利要求1所述的轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，其特征在于所述的氧化铝细粉的纯度为95-99％，粒径范围为10-80μm。

5.按照权利要求1所述的轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，其特征在于所述的二氧化硅微粉的纯度为85-92％，粒度约为50μm。

6.按照权利要求1所述的轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法，其特征在于所述的六偏磷酸纳为分析纯原料。