CN107117973A - 一种绿色新型耐火砂浆及其制造方法 - Google Patents

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张会芝
刘纪峰
崔秀琴
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种绿色新型耐火砂浆及其制备方法。该耐火砂浆是由以下重量份原料制成：水玻璃，凝结材料，耐火材料，晶核素。其中凝结材料为铅锌铁尾矿矿渣或粉煤灰或钢铁厂的水渣；耐火材料为耐火土、开孔膨胀珍珠岩、闭孔膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠和炉渣中的一种。本发明采用合适的工业废渣作为原材料，并采取合理的工艺生产新型耐火砂浆，具有较强的经济、社会和环境意义。

Description

一种绿色新型耐火砂浆及其制造方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种绿色新型耐火砂浆及其制备方法。
背景技术
目前，市场上常见的耐火砂浆的生产原材料价格高，经济性差，能耗高。采用合适的工业废渣作为原材料，并采取合理的工艺生产新型耐火砂浆，可以实现固体废弃物资源化利用，有效降低耐火砂浆的工程造价，将该耐火砂浆用于建筑墙体，可有效抵挡火灾并大幅提升建筑物的耐火安全性，具有较强的经济、社会和环境意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色新型耐火砂浆及其制备方法。通过以工业废渣为原料，绿色环保，并通过添加水玻璃来降低合成的能耗，通过添加自制调节剂来提高合成的效率。
为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种绿色新型耐火砂浆，由以下重量份原料制成：水玻璃20~30份，凝结材料30~50份，耐火材料20~30份和晶核素10~20份。
其中水玻璃模数为3.1。
其中凝结材料为铅锌铁尾矿矿渣或粉煤灰或钢铁厂的水渣；铅锌铁尾矿矿渣经过活性化处理，粒径为350~400目；粉煤灰粒径为37μm~43μm；钢铁厂的水渣粒径为37μm~43μm。
其中晶核素是将矿物原料按所含CaO、SiO2、Al2O3、SO3进行配料，使CaO、SiO2、Al2O3、SO3的重量比为2:3.5:3:1.5，将配料混合磨成细粉，经过800℃~1100℃高温煅烧至部分熔融后得到以硅铝酸钙和硫铝酸钙为主要矿物成分的晶核素。
其中耐火材料为耐火土、开孔膨胀珍珠岩、闭孔膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠和炉渣中的一种。
一种制备如权利要求1所述的绿色新型耐火砂浆的方法，具体步骤如下：
（1）将水玻璃模数用NaOH溶液调至1.4；
（2）将水玻璃，凝结材料，耐火材料按配方比例混合，再加入晶核素，在60℃~80℃的温度1h~3h下反应，制得耐火砂浆。
本发明与现有技术比较具有以下优点：
（1）本发明所用水玻璃为主要功能原料，固化温度为60℃~80℃，固化时间为1~3小时，有效降低能耗；
（2）本发明所用凝结的主要原材料为磨细到350~400目的铅锌铁尾矿矿渣、粉煤灰或钢铁厂的水渣，市场价格在200元/吨以下，有效降低价格，经济性好；
（3）该耐火砂浆是基于碱矿渣水泥的理论而研制的，其中晶核素为自制的调节剂，其可以调节凝结时间，有效调节该产品的初凝和终凝时间，且产品价格低，强度适中，耐火性好。可广泛应用于建筑结构墙体粉刷以提高其耐火等级。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
各原材料的重量份数比：水玻璃25份（模数3.1，应用时加入NaOH溶液将水玻璃模数调制1.4）；铅锌铁尾矿矿渣40份，磨细至350~400目，并经600℃~800℃度高温煅烧提高其活性；膨胀玻化微珠25份；晶核素10份。将上述原材料在60℃~80℃下充分搅拌3~5min得到所需要的耐火砂浆，其固化温度为65℃，固化时间为1~3小时，该耐火砂浆堆积密度275kg/m3，干密度300kg/m3，抗压强度0.35MPa，导热系数0.06W/m·K，燃烧性能等级A2。
实施例2
各原材料的重量比：水玻璃20份（模数3.1，应用时加入NaOH溶液将水玻璃模数调制1.4）；粒径为37μm~43μm粉煤灰40份；闭孔膨胀珍珠岩32份；晶核素8份。将上述原材料在60℃~80℃下充分搅拌3~5min得到所需要的耐火砂浆，其固化温度为70℃，固化时间为1~3小时，该耐火砂浆堆积密度268kg/m3，干密度293kg/m3，抗压强度0.38MPa，导热系数0.06W/m·K，燃烧性能等级A2。
实施例3
各原材料的重量比：水玻璃30份（模数3.1，应用时加入NaOH溶液将水玻璃模数调制1.4）；磨细至粒径为37μm~43μm的钢铁厂水渣30份；炉渣35份；晶核素5份。将上述原材料在60℃~80℃下充分搅拌3~5min得到所需要的耐火砂浆，其固化温度为60℃~70℃，固化时间为1~2小时，该耐火砂浆堆积密度270kg/m3，干密度290kg/m3，抗压强度0.42MPa，导热系数0.06W/m·K，燃烧性能等级A2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种绿色新型耐火砂浆，其特征在于：由以下重量份原料制成：水玻璃20~30份，凝结材料30~50份，耐火材料20~30份和晶核素10~20份。
2.根据权利要求1所述的一种绿色新型耐火砂浆，其特征在于：水玻璃模数为3.1。
3.根据权利要求1所述的一种绿色新型耐火砂浆，其特征在于：凝结材料为铅锌铁尾矿矿渣或粉煤灰或钢铁厂的水渣；铅锌铁尾矿矿渣经过活性化处理，粒径为350~400目；粉煤灰粒径为37μm~43μm；钢铁厂的水渣粒径为37μm~43μm。
4.根据权利要求1所述的一种绿色新型耐火砂浆，其特征在于：晶核素是将矿物原料按所含CaO、SiO2、Al2O3、SO3进行配料，使CaO、SiO2、Al2O3、SO3的重量比为2:3.5:3:1.5，将配料混合磨成细粉，经过800℃~1100℃高温煅烧至部分熔融后得到以硅铝酸钙和硫铝酸钙为主要矿物成分的晶核素。
5.根据权利要求1所述的一种绿色新型耐火砂浆，其特征在于：耐火材料为耐火土、开孔膨胀珍珠岩、闭孔膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠和炉渣中的一种。
6.一种制备如权利要求1所述的绿色新型耐火砂浆的方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）将水玻璃模数用NaOH溶液调至1.4；
（2）将水玻璃，凝结材料，耐火材料按配方比例混合，再加入晶核素，在60℃~80℃的温度下搅拌3-5min，然后进行固化1h~3h，制得耐火砂浆。
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