CN112010662A - 一种高温耐火胶泥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高温耐火胶泥，涉及建筑材料领域，其以铝矾土为主料，辅以羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁和柠檬酸等，经过多重原料的合理搭配，具备较佳的低温强度，用于窑炉堆砌时，可以做到灰缝小，饱满度高，并且用量更省。一种上述高温耐火胶泥的制备方法，其根据不同原料的特性，进行分步混合，充分保障了原料之间的均匀性，该制备方法不仅操作简单，而且对设备的要求不高，可以快速高效地用于高温耐火胶泥的大规模生产。

Description

一种高温耐火胶泥及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体而言，涉及一种高温耐火胶泥及其制备方法。

背景技术

高温耐火胶泥主要采用优质耐火粉料、高强耐温化学结合剂及添加剂配制而成，适用于要求灰缝小、密封性好、粘结强度高等窑炉砌体。现有技术中，针对高温耐火胶泥的改进主要着眼于提高其高温性能，即如何承受住更高温度的灼烧。而很少有人关注耐火胶泥的低温强度，耐火胶泥的低温强度主要影响窑炉堆砌时的强度，若低温强度不足，窑炉堆砌后会产生变形，最终导致窑炉的密封性变差，烧制效果变差。并且，在耐火胶泥低温强度不足的情况下，为了补足低温强度，往往会使用更多的耐火胶泥，造成耐火胶泥的浪费，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温耐火胶泥，其配方科学合理，原料简单易得，其具有较佳的低温强度，用于窑炉堆砌时，可以做到灰缝小，饱满度高，并且用量更省。

本发明的另一目的在于提供一种上述高温耐火胶泥的制备方法，其操作简单方便，对设备要求不高，可以快速高效地用于上述高温耐火胶泥的大规模生产。

本发明的实施例是这样实现的：

一种高温耐火胶泥，按重量份数计，包括：

铝矾土50~75份，羧甲基纤维素 0.4~1.7份，氯化镁 15~30份，硫酸铝 0.1~1份，硅酸镁0.1~1份，柠檬酸1.2~2.6份，水8~15份；

其中，铝矾土包括铝矾土熟料35%~45%和铝矾土生料55%~65%。

一种上述高温耐火胶泥的制备方法，其包括：

将铝矾土熟料和铝矾土生料混合搅拌，得到主料混合物；

将羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸混合搅拌，得到辅料混合物；

将辅料混合物和水混合搅拌，得到混合溶液；

将混合溶液与主料混合搅拌，得到高温耐火胶泥。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种高温耐火胶泥，其以铝矾土为主料，辅以羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁和柠檬酸等，经过多重原料的合理搭配，具备较佳的低温强度，用于窑炉堆砌时，可以做到灰缝小，饱满度高，并且用量更省。

本发明实施例还提供了一种上述高温耐火胶泥的制备方法，其根据不同原料的特性，进行分步混合，充分保障了原料之间的均匀性，该制备方法不仅操作简单，而且对设备的要求不高，可以快速高效地用于高温耐火胶泥的大规模生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种高温耐火胶泥及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供了一种高温耐火胶泥，按重量份数计，其包括：

铝矾土50~75份，羧甲基纤维素 0.4~1.7份，氯化镁 15~30份，硫酸铝 0.1~1份，硅酸镁0.1~1份，柠檬酸1.2~2.6份，水8~15份；

优选地，按重量份数计，该高温耐火胶泥包括：

铝矾土60~70份，羧甲基纤维素 0.5~1.2份，氯化镁 20~25份，硫酸铝 0.5~1份，硅酸镁0.5~1份，柠檬酸1.5~2份，水8~12份。

其中，铝矾土包括铝矾土熟料35%~45%和铝矾土生料55%~65%。优选地，铝矾土包括铝矾土熟料40%和铝矾土生料60%。铝矾土熟料的铝含量≥60%，铝矾土生料的铝含量≥42%。在上述比例下，不仅可以保障高温耐火泥的强度，而且以部分生料代替熟料可以有效降低高温耐火泥的生产成本。

进一步地，上述采用的铝矾土均为粉料，粒度为320~400目。在上述粒度下，铝矾土生料和熟料的混合较为均匀，也利于其跟辅料进行混合。

在铝矾土的基础上，发明人增加了氯化镁、硫酸镁和硅酸镁，氯化镁、硫酸铝和硅酸镁可以和水反应，形成水合物，加速高温耐火胶泥的凝固，并增加高温耐火胶泥的低温强度。

羧甲基纤维素为粉体，性能稳定，易溶于水，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体，可溶于其它水溶性胶及树脂，不溶于乙醇等有机溶剂。羧甲基纤维素可作为粘合剂、增稠剂、分散剂，将高温耐火胶泥的各成分更好地粘合在一起。

柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。在本发明中，柠檬酸起缓凝调节的作用，可以在窑炉堆砌时具有更好的可加工性。

上述原料的来源广泛，且廉价易得，经过发明人精心挑选搭配之后，可以有效提高高温耐火胶泥的低温强度，降低高温耐火胶泥的使用量。

本发明实施例还提供了一种上述高温耐火胶泥的制备方法，其包括：

S1. 将铝矾土熟料和铝矾土生料混合搅拌，得到主料混合物；

S2. 将羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸混合搅拌，得到辅料混合物；

S3. 将辅料混合物和水混合搅拌，得到混合溶液；

S4. 将混合溶液与主料混合搅拌，得到高温耐火胶泥。

进一步地，铝矾土熟料和铝矾土生料的混合搅拌，是在50~100 rpm的转速下进行的，搅拌时间为3~8 min。铝矾土熟料和铝矾土生料的混合是在无水状态下的干混，主要是让二者可以均匀分散。

羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸的混合搅拌，是在50~100 rpm的转速下进行的，搅拌时间为5~10 min。同样地，辅料之间的混合也是在无水状态下的干混，让辅料可以充分均匀地混合在一起。

辅料混合物和水的混合搅拌，是在800~1500 rpm的转速下进行的，搅拌时间为30~40 min。辅料混合物和水混合后，形成胶状的混合溶液，为了使各辅料更好地分散，需要在高转速下进行较长时间的搅拌混合。同样地，混合溶液与主料的混合搅拌，是在600~1500rpm的转速下进行的，搅拌时间为30~50 min。为了使铝矾土更好地分散在混合溶液中，同样需要进行高速搅拌。发明人经过大量创造性劳动后，发现在上述混合条件下，混合得到的高温耐火胶泥的均一性较好，在使用时，具有更好的强度性能。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种高温耐火胶泥，按重量份数计，其包括：

铝矾土50份，羧甲基纤维素 1.7份，氯化镁 15份，硫酸铝1份，硅酸镁1份，柠檬酸1.2份，水8份；

其中，铝矾土包括铝矾土熟料35%和铝矾土生料65%。

其制备方法如下：

S1. 将铝矾土熟料和铝矾土生料在100 rpm的转速下搅拌3 min，得到主料混合物。

S2. 将羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸在100 rpm的转速下搅拌5 min，得到辅料混合物。

S3. 将辅料混合物和水在1500 rpm的转速下搅拌30 min，得到混合溶液；。

S4. 将混合溶液与主料在1500 rpm的转速下搅拌30 min，得到高温耐火胶泥。

实施例2

本实施例提供了一种高温耐火胶泥，按重量份数计，其包括：

铝矾土75份，羧甲基纤维素 0.4份，氯化镁 30份，硫酸铝 0.1份，硅酸镁0.1份，柠檬酸2.6份，水15份；

其中，铝矾土包括铝矾土熟料45%和铝矾土生料55%。

其制备方法如下：

S1. 将铝矾土熟料和铝矾土生料在50 rpm的转速下搅拌8 min，得到主料混合物。

S2. 将羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸在50 rpm的转速下搅拌10 min，得到辅料混合物。

S3. 将辅料混合物和水在800 rpm的转速下搅拌40 min，得到混合溶液；。

S4. 将混合溶液与主料在600 rpm的转速下搅拌50 min，得到高温耐火胶泥。

实施例3

本实施例提供了一种高温耐火胶泥，按重量份数计，其包括：

铝矾土60份，羧甲基纤维素 1份，氯化镁 20份，硫酸铝 0.5份，硅酸镁0.5份，柠檬酸2份，水10份；

其中，铝矾土包括铝矾土熟料40%和铝矾土生料60%。

其制备方法如下：

S1. 将铝矾土熟料和铝矾土生料在80 rpm的转速下搅拌5 min，得到主料混合物。

S2. 将羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸在80 rpm的转速下搅拌7min，得到辅料混合物。

S3. 将辅料混合物和水在1000 rpm的转速下搅拌35 min，得到混合溶液；。

S4. 将混合溶液与主料在1000 rpm的转速下搅拌35 min，得到高温耐火胶泥。

实施例4

本实施例提供了一种高温耐火胶泥，按重量份数计，其包括：

铝矾土55份，羧甲基纤维素 0.8份，氯化镁25份，硫酸铝 0.6份，硅酸镁0.4份，柠檬酸1.8份，水12份；

其中，铝矾土包括铝矾土熟料42%和铝矾土生料58%。

其制备方法如下：

S1. 将铝矾土熟料和铝矾土生料在60 rpm的转速下搅拌6 min，得到主料混合物。

S2. 将羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁，和柠檬酸在60 rpm的转速下搅拌6min，得到辅料混合物。

S3. 将辅料混合物和水在1200 rpm的转速下搅拌40 min，得到混合溶液；。

S4. 将混合溶液与主料在1200 rpm的转速下搅拌40 min，得到高温耐火胶泥。

试验例

采用实施例1~4的高温耐火胶泥，参照国家标准GB/T22459.4-2008对其强度进行测试，并在实际堆砌时，对灰缝宽度和灰缝饱满度进行检测，检测结果如表1所示。

表1. 高温耐火胶泥性能检测

	强度（MPa，24h）	灰缝（mm）	灰缝饱满度（%）
				实施例1	2.5	＜1	98.3
实施例2	2.4	＜1	98.6
				实施例3	2.8	＜1	98.9
实施例4	2.6	＜1	98.7

由表1可以看出，本发明实施例1~4所提供的高温耐火胶泥在低温下24 h后的强度可以达到2.4 MPa以上，灰缝小于1mm，灰缝保护度达到98%以上，各项性能优异。并且用量相对于现有的耐火胶泥来说减少了3%~6%，具有较佳的实用价值。

综上所述，本发明实施例提供了一种高温耐火胶泥，其以铝矾土为主料，辅以羧甲基纤维素，氯化镁，硫酸铝，硅酸镁和柠檬酸等，经过多重原料的合理搭配，具备较佳的低温强度，用于窑炉堆砌时，可以做到灰缝小，饱满度高，并且用量更省。

本发明实施例还提供了一种上述高温耐火胶泥的制备方法，其根据不同原料的特性，进行分步混合，充分保障了原料之间的均匀性，该制备方法不仅操作简单，而且对设备的要求不高，可以快速高效地用于高温耐火胶泥的大规模生产。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温耐火胶泥，其特征在于，按重量份数计，包括：

铝矾土50~75份，羧甲基纤维素 0.4~1.7份，氯化镁 15~30份，硫酸铝 0.1~1份，硅酸镁0.1~1份，柠檬酸1.2~2.6份，水8~15份；

其中，所述铝矾土包括铝矾土熟料35%~45%和铝矾土生料55%~65%。

2.根据权利要求1所述的高温耐火胶泥，其特征在于，按重量份数计，包括：

所述铝矾土60~70份，所述羧甲基纤维素 0.5~1.2份，所述氯化镁 20~25份，所述硫酸铝 0.5~1份，所述硅酸镁0.5~1份，所述柠檬酸1.5~2份，所述水8~12份。

3.根据权利要求2所述的高温耐火胶泥，其特征在于，所述铝矾土包括所述铝矾土熟料40%和所述铝矾土生料60%。

4.根据权利要求3所述的高温耐火胶泥，其特征在于，所述铝矾土熟料的铝含量≥60%，所述铝矾土生料的铝含量≥42%。

5.根据权利要求4所述的高温耐火胶泥，其特征在于，所述铝矾土为粉料，粒度为320~400目。

6.一种如权利要求1~5任一项所述的高温耐火胶泥的制备方法，其特征在于，包括：

将所述铝矾土熟料和所述铝矾土生料混合搅拌，得到主料混合物；

将所述羧甲基纤维素，所述氯化镁，所述硫酸铝，所述硅酸镁，和所述柠檬酸混合搅拌，得到辅料混合物；

将所述辅料混合物和所述水混合搅拌，得到混合溶液；

将所述混合溶液与所述主料混合搅拌，得到所述高温耐火胶泥。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铝矾土熟料和所述铝矾土生料的混合搅拌，是在50~100 rpm的转速下进行的，搅拌时间为3~8 min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素，所述氯化镁，所述硫酸铝，所述硅酸镁，和所述柠檬酸的混合搅拌，是在50~100 rpm的转速下进行的，搅拌时间为5~10 min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述辅料混合物和所述水的混合搅拌，是在800~1500 rpm的转速下进行的，搅拌时间为30~40 min。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液与所述主料的混合搅拌，是在600~1500 rpm的转速下进行的，搅拌时间为30~50 min。