CN108975932A - 一种耐火浇注料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐火浇注料的制备方法，属于耐火材料技术领域。本发明以铝灰及煤矸石作为原料，通过溶液除杂，再通过利用与表面活性剂进行球磨，增加表面活性，随后再与混合颗粒进行加压煅烧，通过煅烧，是草酸钙分解，产生气体，进行造孔，并形成类泡沫铝物质，增加了耐热性能，其次蓝晶石进行高温膨胀，并产生不可逆膨胀，通过膨胀对产生的孔隙进行挤压破坏，造成孔隙崩塌，形成微细，并且产生的氧化钙对其进行沉积填充，并且降低了产品的体积膨胀，增加了性能，最后通过硅酸钠增加物料间的结合力度，利用产生的微细增加了抗热振性能，利用形成的不可逆膨胀蓝晶石进一步增加了抗热性能，避免了体积的膨胀，从而解决了衬料裂缝、剥落的问题。

Description

一种耐火浇注料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐火浇注料的制备方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术
耐火材料分为定型耐火材料和不定型耐火材料。不定型耐火材料通常指浇注料，是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料，使用时必须和一种或多种液体配合搅拌均匀，具有较强的流动性和可塑性。
浇注料是一种由耐火物质制成的粒状和粉状材料，并加入一定量结合剂和水分共同组成。它具有较高的流动性，适宜用浇注方法施工，并无需加热即可硬化的不定形耐火材料。由耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂、水或其他液体材料组成。一般在使用现场以浇注、震动或捣固的方法浇筑成型，也可以制成预制件使用。
但是目前浇注料虽然在高温下强度高，耐磨性好，但是高铝质材料在高温下形成以刚玉为主的矿物相，刚玉相在高温下容易与碱发生反应，从而产生体积膨胀，发生形变，出现应力集中，造成衬料裂缝、剥落等后果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前浇注料易造成衬料裂缝、剥落的问题，本发明提供了一种耐火浇注料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种耐火浇注料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将废渣及混合液按质量比4～7:10搅拌混合，静置，去除漂浮的杂质，过滤，收集滤渣，将滤渣、氢氧化钙、表面活性剂按质量比8～10:3:1进行球磨，收集球磨物；
（2）将球磨物、混合颗粒按质量比8～10:4～6放入挤压机中进行挤压，将挤压物进行煅烧，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、丙酮按质量比5～8:13放入反应釜中，使用混合气进行保护，在60～70℃预热，再加入过筛颗粒质量8～12％的甲基三甲氧基硅烷，升温至200～230℃加热；
（4）在加热结束后，冷却，出料，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物，按重量份数计，取90～100份干燥物、4～6份硅酸钠、3～6份减水剂、3～8份粘结剂，搅拌混合，即得耐火浇注料。
所述步骤（1）中废渣为铝灰及煤矸石按质量比4～7:2～5混合而成。
所述步骤（1）中溶液为将草酸与盐酸溶液按质量比5:7～9混合而成。
所述步骤（1）中表面活性剂为十二烷基溴化氨、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。
所述步骤（2）中混合颗粒为将蛭石、莫来石及蓝晶石按质量比2～5:1:4球磨混合，即得。
所述步骤（3）中混合气为氮气、甲硅烷及一氧化碳按质量比7～9:2:2～4混合而成。
所述步骤（4）中减水剂为聚羧酸减水剂；粘结剂为硅酸钙水泥。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明以铝灰及煤矸石作为原料，通过溶液除杂，再通过利用与表面活性剂进行球磨，增加表面活性，并且利用球磨的作用，使氢氧化钙与颗粒内滞留的草酸反应产生草酸钙，对颗粒内部的孔隙进行填充，随后再与混合颗粒进行加压煅烧，通过煅烧，是草酸钙分解，产生气体，进行造孔，并形成类泡沫铝物质，增加了耐热性能，其次蓝晶石进行高温膨胀，并产生不可逆膨胀，通过膨胀对产生的孔隙进行挤压破坏，造成孔隙崩塌，形成微细，并且产生的氧化钙对其进行沉积填充，同时利用甲基三甲氧基硅烷、混合气的作用引入氮化硅、碳化硅，进一步对孔隙进行填充，并且降低了产品的体积膨胀，增加了性能，最后通过硅酸钠增加物料间的结合力度，利用产生的微细增加了抗热振性能，利用形成的不可逆膨胀蓝晶石进一步增加了抗热性能，避免了体积的膨胀，从而解决了衬料裂缝、剥落的问题。
具体实施方式
废渣为铝灰及煤矸石按质量比4～7:2～5混合而成。
溶液为将草酸与盐酸溶液按质量比5:7～9混合而成。
表面活性剂为十二烷基溴化氨、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。
混合颗粒为将蛭石、莫来石及蓝晶石按质量比2～5:1:4球磨混合，即得。
混合气为氮气、甲硅烷及一氧化碳按质量比7～9:2:2～4混合而成。
减水剂为聚羧酸减水剂；粘结剂为硅酸钙水泥。
一种耐火浇注料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将废渣及混合液按质量比4～7:10搅拌混合，静置40min，去除漂浮的杂质，过滤，收集滤渣，将滤渣、氢氧化钙、表面活性剂按质量比8～10:3:1以800r/min进行球磨70min，收集球磨物；
（2）将球磨物、混合颗粒按质量比8～10:4～6放入挤压机中以3MPa进行挤压5min，将挤压物以1700～1800℃进行煅烧2h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、丙酮按质量比5～8:13放入反应釜中，使用混合气进行保护，在60～70℃预热1h，再加入过筛颗粒质量8～12％的甲基三甲氧基硅烷，升温至200～230℃加热4～8h；
（4）在加热结束后，冷却至室温，出料，过滤，对滤饼使用水进行洗涤，干燥，收集干燥物，按重量份数计，取90～100份干燥物、4～6份硅酸钠、3～6份减水剂、3～8份粘结剂，搅拌混合，即得耐火浇注料。
废渣为铝灰及煤矸石按质量比7:5混合而成。
溶液为将草酸与盐酸溶液按质量比5:9混合而成。
表面活性剂为十二烷基溴化氨。
混合颗粒为将蛭石、莫来石及蓝晶石按质量比5:1:4球磨混合，即得。
混合气为氮气、甲硅烷及一氧化碳按质量比9:2:4混合而成。
减水剂为聚羧酸减水剂；粘结剂为硅酸钙水泥。
一种耐火浇注料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将废渣及混合液按质量比7:10搅拌混合，静置40min，去除漂浮的杂质，过滤，收集滤渣，将滤渣、氢氧化钙、表面活性剂按质量比10:3:1以800r/min进行球磨70min，收集球磨物；
（2）将球磨物、混合颗粒按质量比10:6放入挤压机中以3MPa进行挤压5min，将挤压物以1800℃进行煅烧2h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、丙酮按质量比8:13放入反应釜中，使用混合气进行保护，在70℃预热1h，再加入过筛颗粒质量12％的甲基三甲氧基硅烷，升温至230℃加热8h；
（4）在加热结束后，冷却至室温，出料，过滤，对滤饼使用水进行洗涤，干燥，收集干燥物，按重量份数计，取100份干燥物、6份硅酸钠、6份减水剂、8份粘结剂，搅拌混合，即得耐火浇注料。
废渣为铝灰及煤矸石按质量比6:4混合而成。
溶液为将草酸与盐酸溶液按质量比5:8混合而成。
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
混合颗粒为将蛭石、莫来石及蓝晶石按质量比4:1:4球磨混合，即得。
混合气为氮气、甲硅烷及一氧化碳按质量比8:2:3混合而成。
减水剂为聚羧酸减水剂；粘结剂为硅酸钙水泥。
一种耐火浇注料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将废渣及混合液按质量比6:10搅拌混合，静置40min，去除漂浮的杂质，过滤，收集滤渣，将滤渣、氢氧化钙、表面活性剂按质量比9:3:1以800r/min进行球磨70min，收集球磨物；
（2）将球磨物、混合颗粒按质量比9:5放入挤压机中以3MPa进行挤压5min，将挤压物以1750℃进行煅烧2h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、丙酮按质量比6:13放入反应釜中，使用混合气进行保护，在65℃预热1h，再加入过筛颗粒质量10％的甲基三甲氧基硅烷，升温至220℃加热6h；
（4）在加热结束后，冷却至室温，出料，过滤，对滤饼使用水进行洗涤，干燥，收集干燥物，按重量份数计，取95份干燥物、5份硅酸钠、5份减水剂、6份粘结剂，搅拌混合，即得耐火浇注料。
废渣为铝灰及煤矸石按质量比4:2混合而成。
溶液为将草酸与盐酸溶液按质量比5:7混合而成。
表面活性剂为十二烷基溴化氨。
混合颗粒为将蛭石、莫来石及蓝晶石按质量比2:1:4球磨混合，即得。
混合气为氮气、甲硅烷及一氧化碳按质量比7:2:2混合而成。
减水剂为聚羧酸减水剂；粘结剂为硅酸钙水泥。
一种耐火浇注料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将废渣及混合液按质量比4:10搅拌混合，静置40min，去除漂浮的杂质，过滤，收集滤渣，将滤渣、氢氧化钙、表面活性剂按质量比8:3:1以800r/min进行球磨70min，收集球磨物；
（2）将球磨物、混合颗粒按质量比8:4放入挤压机中以3MPa进行挤压5min，将挤压物以1700℃进行煅烧2h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、丙酮按质量比5:13放入反应釜中，使用混合气进行保护，在60℃预热1h，再加入过筛颗粒质量8％的甲基三甲氧基硅烷，升温至200℃加热4h；
（4）在加热结束后，冷却至室温，出料，过滤，对滤饼使用水进行洗涤，干燥，收集干燥物，按重量份数计，取90份干燥物、4份硅酸钠、3份减水剂、3～8份粘结剂，搅拌混合，即得耐火浇注料。
对比例市售的耐火浇注料。
对实施例1～3和对比例进行性能检测。
体积密度的测定按YB/T5200进行；
常温抗折、耐压强度的测定按YB/T 5201进行，检测结果如表1。
表1
体积密度（kg/m3） 耐压强度/（MPa） 抗折强度/（MPa）
实施例1 2813 176.8 17.2
实施例2 2843 179.2 17.8
实施例3 2812 177.1 17.0
对比例 2765 162.3 16.3
综上可得，本发明制备的耐火浇注料具有优异的性能。

Claims (7)

1.一种耐火浇注料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将废渣及混合液按质量比4～7:10搅拌混合，静置，去除漂浮的杂质，过滤，收集滤渣，将滤渣、氢氧化钙、表面活性剂按质量比8～10:3:1进行球磨，收集球磨物；
（2）将球磨物、混合颗粒按质量比8～10:4～6放入挤压机中进行挤压，将挤压物进行煅烧，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、丙酮按质量比5～8:13放入反应釜中，使用混合气进行保护，在60～70℃预热，再加入过筛颗粒质量8～12％的甲基三甲氧基硅烷，升温至200～230℃加热；
（4）在加热结束后，冷却，出料，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物，按重量份数计，取90～100份干燥物、4～6份硅酸钠、3～6份减水剂、3～8份粘结剂，搅拌混合，即得耐火浇注料。
2.根据权利要求1所述耐火浇注料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中废渣为铝灰及煤矸石按质量比4～7:2～5混合而成。
3.根据权利要求1所述耐火浇注料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中溶液为将草酸与盐酸溶液按质量比5:7～9混合而成。
4.根据权利要求1所述耐火浇注料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中表面活性剂为十二烷基溴化氨、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。
5.根据权利要求1所述耐火浇注料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中混合颗粒为将蛭石、莫来石及蓝晶石按质量比2～5:1:4球磨混合，即得。
6.根据权利要求1所述耐火浇注料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中混合气为氮气、甲硅烷及一氧化碳按质量比7～9:2:2～4混合而成。
7.根据权利要求1所述耐火浇注料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中减水剂为聚羧酸减水剂；粘结剂为硅酸钙水泥。
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