CN104311073A - 纤维增强耐磨浇注料 - Google Patents
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Abstract
一种纤维增强耐磨浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅微粉、氧化铝微粉、钢纤维、铝酸盐水泥和氧化钇，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占15～30，细骨料占15～20，氧化钇5～10，硅微粉5～10，氧化铝微粉7～15，钢纤维0.99~3，铝酸盐水泥5~11。其中，粗骨料为莫来石、氧化锆纤维；中骨料包括碳化硅和莫来石，细骨料为特级矾土。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种纤维增强耐磨浇注料。
背景技术
循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
耐火炉衬是循环流行化床锅炉的常规构建材料，由于循环流行化床锅炉使用不同的原料，在高温状态下，表现出的高腐蚀性、高冲击性也不同，因而对炉衬也提出了更高的要求，以适应不同的窑炉工艺环境要求。为了增强炉衬的施工性，降低生产成本，科技工作者也曾开发了类似水泥一样的可以现场浇注成型的浇注料，在一定程度克服了预成型耐火砖的不足。但是，现有技术的浇注料，存在耐高温性能、耐磨性和热振稳定性差的问题。
发明内容
有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种耐高温性能、耐磨性和热振稳定性良好的纤维增强耐磨浇注料。
一种纤维增强耐磨浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅微粉、氧化铝微粉、钢纤维、铝酸盐水泥和氧化钇，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占15～30，细骨料占15～20，氧化钇5～10，硅微粉5～10，氧化铝微粉7～15，钢纤维0.99~3，铝酸盐水泥5~11。其中，粗骨料为莫来石、氧化锆纤维；中骨料包括碳化硅和莫来石，细骨料为特级矾土。
本发明所述的纤维增强耐磨浇注料是通过以莫来石、氧化锆纤维作为粗骨料，利用氧化钇来保持氧化锆纤维的稳定性，以碳化硅和莫来石为中骨料，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，钢纤维与氧化锆纤维共同作用以提高纤维增强耐磨浇注料的抗热震性能。
具体实施方式
一种纤维增强耐磨浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅微粉、氧化铝微粉、钢纤维、铝酸盐水泥和氧化钇，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25、中骨料15～30、细骨料15～20、氧化钇5～10、硅微粉5～10、氧化铝微粉7～15、钢纤维0.99~3、铝酸盐水泥5~11。其中，粗骨料为莫来石、氧化锆纤维；中骨料包括碳化硅和莫来石，细骨料为特级矾土。其粗骨料中，莫来石45～65、氧化锆纤维35～55，中骨料中，碳化硅35～55、莫来石45～65。
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，所述粗骨料中莫来石的粒径大小为5.0～3.0mm、氧化锆纤维长为5.0～3.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为2.0～1.0mm；所述细骨料的粒径大小为0.9～0.5mm。
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，利用碳化硅及钢纤维的高导热性来提高浇注料的抗热震性，以及利用氧化锆纤维来提高浇注料的抗机械振动性，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。
以下举例说明上述纤维增强耐磨浇注料：
实施例1
(1) 浇注料的制备：
5.0～3.0mm粗骨料20、2.0～1.0mm中骨料30、0.9～0.5mm细骨料15、氧化钇6、硅微粉6、氧化铝微粉15、钢纤维0.99、铝酸盐水泥5。按上述配比，将各原料称重后加水伴和，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22.1MPa，抗压强度166.3MPa；
1200℃×3H 处理后，抗折强度24.2MPa，抗压强度155.1MPa；
1600℃×3H 处理后，抗折强度23.2MPa，耐压强度164.2MPa。
实施例2
(1) 浇注料的制备：
采用5.0～3.0mm粗骨料25、2.0～1.0mm中骨料25、0.9～0.5mm细骨料20、氧化钇6、硅微粉6、氧化铝微粉7、钢纤维2、铝酸盐水泥6。按上述配比，将各原料称重后加水伴和，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22.8MPa，抗压强度165.8MPa；
1200℃×3H 处理后，抗折强度24.5MPa，抗压强度155.6MPa；
1600℃×3H 处理后，抗折强度23.1MPa，耐压强度160.9MPa。
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 (3)
1.一种纤维增强耐磨浇注料，其特征在于：包括粗骨料、中骨料、细骨料、硅微粉、氧化铝微粉、钢纤维、铝酸盐水泥和氧化钇，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占15～30，细骨料占15～20，氧化钇5～10，硅微粉5～10，氧化铝微粉7～15，钢纤维0.99~3，铝酸盐水泥5~11；其中，粗骨料为莫来石、氧化锆纤维；中骨料包括碳化硅和莫来石，细骨料为特级矾土。
2.根据权利要求1所述的纤维增强耐磨浇注料，其特征在于：其粗骨料中，莫来石45～65、氧化锆纤维35～55，中骨料中，碳化硅35～55、莫来石45～65。
3.根据权利要求1所述的纤维增强耐磨浇注料，其特征在于：所述粗骨料中莫来石的粒径大小为5.0～3.0mm、氧化锆纤维长为5.0～3.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为2.0～1.0mm；所述细骨料的粒径大小为0.9～0.5mm。
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