CN112299822A - 一种纤维基抗粘铝快速修补料及其制造方法 - Google Patents

一种纤维基抗粘铝快速修补料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纤维基快速修补料及制造方法，包括以下步骤：1）将15～35%的无机耐火纤维、20～45%的硅灰、2～15%的抗粘铝添加剂、0～10%的六铝酸钙细粉、10～20%的粉末状无机盐依次准确称量；2）加入搅拌机干混合1～3分钟后，再按30～45%比例加入蒸馏水或软化水；3）继续搅拌至纤维基混合物均匀、无干料、手感细腻、粘性好，即得到纤维基快速修补料4）本发明可实验快速修补、直接600℃～800℃火焰烘烤、抗粘铝性能优异，能够提高生产效率，降低企业生产成本。

Description

一种纤维基抗粘铝快速修补料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种纤维基快速修补料及制造方法，应用于铝水流槽和分流盘的快速修补，属于铝加工工业用耐火材料。
背景技术
目前，铝水流槽和分流盘在使用过程中会产生局部破损和裂纹导致的缝隙，通常使用的耐火修补料主要有两大类，熔融石英和矾土基耐火材料修补料，但是都存在一些缺陷：
(1)熔融石英耐火材料修补料：通常采用熔融石英中颗粒和细粉为主要原料，辅以如活性氧化铝微粉硅灰的微粉，铝酸钙水泥，与适量水经过一定时间的搅拌而成；硬化较快，只能随配随用，不能长时间存放。同时用熔融石英修补料修补的流槽或分流盘，必须经自然干燥和110℃、250℃、350℃等温度的保温干燥，否则在使用过程中如果升温过快容易出现鼓泡、裂纹甚至爆裂问题；另外，由于修补料基础材质熔融石英本身不抗粘铝的原因，使得流经的铝水黏附较多，会增加企业生产成本；
(2)矾土基耐火材料修补料：通常采用高铝矾土中颗粒和细粉为主要原料，辅以如活性氧化铝微粉、硅灰微粉，铝酸钙水泥，与适量水经过一定时间的搅拌而成；随配随用，同样不能长时间存放。因为高铝矾土类原料膨胀系数大且杂质含量较高，导致这类修补料容易在干燥时裂纹，抗粘铝性能较差；同样，在升温速度较快时存在水分不易排出而产生鼓泡和爆裂的问题。
由于上述两类耐火修补料使用中存在干燥时间冗长、容易出现裂纹、鼓泡等缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种纤维基抗粘铝快速修补料及其制造方法，解决上述问题，使其更具有实用性。
发明内容
本发明的主要目的之一为提供一种纤维基抗粘铝快速修补料，缩短目前耐火修补料的干燥时间，减少使用过程中裂纹、鼓泡等缺陷。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种纤维基抗粘铝快速修补料，包括如下重量百分比的各组分，
无机耐火纤维15～35％、耐火粉料、粉末状无机盐和水30～45％，
耐火粉料包括硅灰20～45％、抗粘铝添加剂2～15％和六铝酸钙细粉0～10％；
粉末状无机盐为10～20％的硅酸钠、硫酸铝、磷酸铝其中的一种或几种的混合物，其做为结合剂赋予修补料更好的可塑性和粘结性；
作为优选的，其中无机耐火纤维包括使用温度在1200度及以上的含锆陶瓷纤维、不含锆的陶瓷纤维、高硅氧玻璃纤维其中的一种或几种的混合物，是修补料的主要组分，起到纤维增强和因其加热收缩使修补料能够快速排出水分的作用。
作为优选的，硅灰的氧化硅含量不低于96％，以保证原料纯度，保证高温性能。
作为优选的，抗粘铝添加剂为氟化钙、硼酸钙、硫酸钡中的一种或几种的混合物，因它们自身的对铝熔体的不浸润性，是修补料具备不粘铝性能。
作为优选的，六铝酸钙细粉其Al2O3含量不低于90％，CaO含量不低于8.5％；选用325目细粉。六铝酸钙热膨胀系数低且具有抗粘铝性能，选定CaO和Al2O3指标能够确保该合成原料中六铝酸钙含量比例最大化。
作为优选的，水为软化水或蒸馏水，以避免天然水或自来水中杂质离子对结合剂性能的干扰，进而避免影响修补料的使用性能。
本发明的主要目的之二为提供一种纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，提高材料的使用性能。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，包括如下操作步骤，
1)按重量百分比计，分别称取各组分；
2)按比例、依次将无机耐火纤维、硅灰、抗粘铝添加剂、六铝酸钙细粉、粉末状无机盐加入搅拌机干混合后，再按比例加入水；
3)继续搅拌，纤维基混合物均匀、无干料；
4)出料，包装，得到目标产物。
作为优选的，其中包括如下重量百分比的各组分，
无机耐火纤维15～35％、耐火粉料、粉末状无机盐和水30～45％，
耐火粉料包括硅灰20～45％、抗粘铝添加剂2～15％和六铝酸钙细粉0～10％；
粉末状无机盐为10～20％的硅酸钠、硫酸铝、磷酸铝其中的一种或几种的混合物。
作为优选的，无机耐火纤维包括使用温度在1200度及以上的含锆陶瓷纤维、不含锆的陶瓷纤维、高硅氧玻璃纤维其中的一种或几种的混合物。
作为优选的，抗粘铝添加剂为氟化钙、硼酸钙、硫酸钡中的一种或几种的混合物。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明配方设计中，耐火纤维是修补料的主要组分，既起到纤维增强的作用，同时在快速修补和快速干燥过程中，修补料不会鼓泡、不会裂纹、不会爆裂；本发明所涉及的快速修补料主体原料为使用温度在1200度以上的无机纤维和纯度在96％以上的高纯硅灰，所用无机纤维在修补料里起到增强作用且在800度以下基本不收缩，高纯硅灰是非晶态氧化硅，在此温度下也基本上不膨胀，所以纤维基快速修补料被赋予了低膨胀性和基体增强属性，在800度以下加热材料不会急剧膨胀和收缩，故不会产生裂纹；同时，无机纤维在修补料里呈纵横交错的空间分布，形成了大量纤维/基质界面，基质颗粒在纤维周围的填充缺陷，形成了气孔率较高的界面过渡区，这些界面过渡区由于结构呈多孔而具有透气性，在修补料的干燥过程中成为水分排出和气体排出的主要通道；另外，修补料的基质并不是致密的，本身也有一定的气孔(约占基质总体积的10％)，也是一个排出气体和水分的途径，综合上述本发明所选用材料的特点，快速修补料在高温干燥时水分和气体能够快速排出而不鼓泡、不爆裂，为后续快速加热干燥提供了有利的保障。
2、本发明所涉及的一种纤维基抗粘铝快速修补料，由于加入了不粘铝的六铝酸钙粉料和抗粘铝添加剂，抗粘铝效果优异，降低了企业生产成本；
3、本发明所涉及的一种纤维基抗粘铝快速修补料使用简单、可快速修补、直接600℃～800℃高温火焰烘烤，可以大幅节约修补和干燥工时，提高生产效率；
4、本发明所涉及的一种纤维基抗粘铝快速修补料保存期比传统技术的两类修补料保存期长(3个月以上)，成分中不采用常规的水泥组分，所用水为软化水或蒸馏水，不含过多的钙镁等杂质离子，不会和配料中的无机盐等组分发生反应而硬化，只要修补料包装时把包装袋密封好，水分不损失，就不容易凝固，可长期存放；解决了常规材料存放周期短，容易硬化，废品率较高的问题。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所使用的市售材料来源如下：
Figure BDA0002792952250000041
实施例1
一种纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其方法如下：
将耐火纤维25％、硅灰30％、硼酸钙2.8％和氟化钙0.2％、磷酸铝12％，在搅拌机中干混混合2min，加入水30％，搅拌20min混合均匀得纤维基抗粘铝快速修补料。
实施例2
一种纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其方法如下：
将耐火纤维25％、硅灰20.85％、六铝酸钙3％、硼酸钙2.0％、氟化钙0.15％、硫酸钡3.0％和磷酸铝14％，在搅拌机中干混混合3min，加入水32％，搅拌25min混合均匀得纤维基抗粘铝快速修补料。
实施例3
一种纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其方法如下：
将耐火纤维23％、硅灰20.7％、六铝酸钙3％、氟化钙0.3％、硫酸钡3.0％和磷酸铝15％，在搅拌机中干混混合3min，加入水35％，搅拌25min混合均匀得纤维基抗粘铝快速修补料。
表1目前两类修补料和本发明的性能比较
Figure BDA0002792952250000042
Figure BDA0002792952250000051
表1是现有技术的两类修补料和本发明性能的对比表，表中可以明显看出：相比现有技术的两类修补料，本发明所涉及的一种纤维基抗粘铝快速修补料，具有存储时间长、不需要自然干燥和低温干燥、低于800℃火焰直接烘烤不裂纹不鼓泡、抗粘铝性能优异的性能，进而能够节省劳动时间、提高劳动效率、节约能源、降低企业成本。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种纤维基抗粘铝快速修补料，其特征在于：包括如下重量百分比的各组分，
无机耐火纤维15～35%、耐火粉料、粉末状无机盐和水30～45%，
所述耐火粉料包括硅灰20～45%、抗粘铝添加剂2～15%和六铝酸钙细粉0～10%；
所述粉末状无机盐为10～20%的硅酸钠、硫酸铝、磷酸铝其中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的纤维基抗粘铝快速修补料，其特征在于：所述无机耐火纤维包括使用温度在1200度及以上的含锆陶瓷纤维、不含锆的陶瓷纤维、高硅氧玻璃纤维其中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的纤维基抗粘铝快速修补料，其特征在于：所述硅灰的氧化硅含量不低于96%。
4.根据权利要求3所述的纤维基抗粘铝快速修补料，其特征在于：所述抗粘铝添加剂为氟化钙、硼酸钙、硫酸钡中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的纤维基抗粘铝快速修补料，其特征在于：所述六铝酸钙细粉其Al2O3含量不低于90%，CaO含量不低于8.5%。
6.根据权利要求4或5所述的纤维基抗粘铝快速修补料，其特征在于：所述水为软化水或蒸馏水。
7.根据权利要求1所述的纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其特征在于：包括如下操作步骤，
1）按重量百分比计，分别称取各组分；
2）按比例、依次将无机耐火纤维、硅灰、抗粘铝添加剂、六铝酸钙细粉、粉末状无机盐加入搅拌机干混合1～3分钟后，再按比例加入水；
3）继续搅拌，纤维基混合物均匀、无干料；
4）出料，包装，得到目标产物。
8.根据权利要求7所述的纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其特征在于：
包括如下重量百分比的各组分，
无机耐火纤维15～35%、耐火粉料、粉末状无机盐和水30～45%，
所述耐火粉料包括硅灰20～45%、抗粘铝添加剂2～15%和六铝酸钙细粉0～10%；
所述粉末状无机盐为10～20%的硅酸钠、硫酸铝、磷酸铝其中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求7或8所述的纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其特征在于：所述无机耐火纤维包括使用温度在1200度及以上的含锆陶瓷纤维、不含锆的陶瓷纤维、高硅氧玻璃纤维其中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求7或8所述的纤维基抗粘铝快速修补料的制造方法，其特征在于：所述抗粘铝添加剂为氟化钙、硼酸钙、硫酸钡中的一种或几种的混合物。
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