CN112408954A - 耐火泥浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种耐火泥浆，原料的重量份组成为：刚玉细粉30～80；氧化铝微粉5～25；石英粉0～15；蓝晶石细粉0～15；粘土0～10；增塑剂0～2；保存剂1～5；结合剂5～20。本申请还提供了耐火泥浆的制备方法，包括以下步骤：(1)将刚玉细粉、氧化铝微粉、石英粉、粘土、蓝晶石细粉、增塑剂和保存剂的粉料混合均匀；(2)加入结合剂，混合均匀后进行困料，制得耐火泥浆；(3)将所述耐火泥浆进行分装，用塑料桶密封保存。本申请提供的耐火泥浆使用性能好，且能长期保存，现场施工方便。

Description

耐火泥浆及其制备方法
技术领域
本申请涉及耐火材料领域，特别是涉及耐火泥浆及其制备方法。
背景技术
耐火泥浆是用于耐火砌体接缝的不定形耐火材料，由一定颗粒配比的耐火粉料和结合剂、外加剂组成，然后加水或液态结合剂调成浆体。根据所用耐火材料的组分不同，可分为：硅质、高铝质、镁铝质、镁质、含碳或碳化硅质等泥浆。
炼钢厂中，为提高炼炉和设备的使用寿命和安全性，需要用耐火泥浆来填充不同区域的装配缝隙，例如：中间包永久层预制块、中间包水口、转炉滑板系统等。目前，传统的耐火泥浆主要是先生产耐火泥浆的干粉，在钢厂现场通过搅拌机加水搅拌后使用。这种泥浆要求钢厂现场具备专门搅拌泥浆的设备，同时需要施工的工人对泥浆的状态具备一定判断经验，以确保耐火泥具备合适的施工状态。为保证后期使用性能，需要对耐火材料的组分进行调整，这种泥浆可以满足大部分的大型钢厂使用的要求，但较难在钢厂现场无条件或无空间安装搅拌设备的区域使用，尤其是每次耐火泥浆使用量少、施工间隔时间长的特殊区域。为解决上述问题，根据使用施工部位材料特性，提前制备好耐火泥浆进行密封保存，带去钢厂现场进行施工，但是保存时间过长，耐火泥浆会出现浆料分离、变质等现象，影响其现场施工的性能。
发明内容
本申请提供了使用性能好、保存时间长的耐火泥浆，以达到随取随用，使用不浪费和降低工人劳动强度的目的。
本申请的耐火泥浆，原料的重量份组成为：
Figure BDA0002757641760000011
Figure BDA0002757641760000021
各组分之间能够产生协同作用或增效作用，保证耐火泥浆使用性能的同时延长耐火泥的保存时间。其中，粉料中以刚玉作为主料，能够保障耐火泥的高温性能，与氧化铝微粉、石英粉、蓝晶石细粉和粘土中一种或多种配合使用，可进一步提高耐火泥的抗高温、抗渗透、抗侵蚀等性能。各组分配比的调整会改变耐火泥浆的性能，从而满足不同施工区域的要求。
可选的，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉、电熔白刚玉细粉中的一种或两种。
可选的，所述刚玉细粉的粒度0～0.5mm，所述刚玉细粉中Al2O3含量≥99.0wt％，MgO与CaO含量≤0.5wt％。
可选的，所述氧化铝微粉的粒度为2～10mm；所述石英粉的粒度为0～0.1mm；所述蓝晶石微粉的粒度为0～0.5mm。
所述增塑剂能够使耐火泥浆中各组分在混合过程中相互粘连，从而增强耐火泥的粘结性，有效得防止耐火泥浆在保存过程中出现沉降分层，延长耐火泥浆的保存期。
可选的，所述增塑剂为羧甲基纤维素、黄糊精或羧甲基淀粉醚中的一种或多种。
可选的，所述保存剂为草酸。草酸能够抑制磷酸二氢铝与原料中的铁杂质、活性Al3O2反应，避免出现反应硬化，从而延长泥浆的存放时间；同时草酸的加入可以提高火泥的湿度，降低加水量。
可选的，所述结合剂为磷酸二氢铝水溶液，其浓度为30～70wt％。磷酸二氢铝的浓度影响耐火泥浆的粘结性，浓度越大，粘结强度越高，但浓度过高，会降低耐火泥浆的流动性和可塑性。
本申请还提供了耐火泥浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将刚玉细粉、氧化铝微粉、石英粉、粘土、蓝晶石细粉、增塑剂和保存剂的干粉混合均匀；
(2)加入结合剂，混合均匀后进行困料，获得耐火泥浆；
(3)将所述耐火泥浆进行分装，用塑料桶密封保存。
耐火泥浆的每桶分装量可根据客户使用需求设置，避免浪费。
可选的，所述困料的时间为48～72小时。所述困料指结合剂与粉料混合后形成坯料，为了改善泥料的成型性能，需要在适当的湿度和温度下储放一定时间。困料时间的长短取决于坯料的性质以及产品的工艺要求。
可选的，困料结束后，按原料重量份比例，在所述耐火泥浆加入5～15份水调节稠度为350～650。
所述中间泥浆呈膏状或泥状，根据不同施工部位的特性，可加水进一步调整耐火泥浆的稠度，例如，稠度为500～600的耐火泥浆适用于中间包永久层预制砖砌筑，稠度为350～450的耐火泥浆适用于滑板或中间包水口；稠度为400～450耐火泥浆适用于密封RH和UT的耐材层。
本申请提供的耐火泥浆使用性能好，且能够长期保存，现场施工方便、减少耐火泥浆的浪费。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本申请的技术方案作进一步的说明，但本申请不仅限于此。
实施例1
按重量份计，将0～0.5mm电熔白刚玉细粉20份，0～0.088mm板状刚玉细粉20份，0～0.044mm板状刚玉细粉20份，氧化铝微粉20份，石英粉8份，黄糊精和羧甲基纤维素1份、草酸2份的干粉混合均匀后加入搅拌机中，然后加入结合剂8份(磷酸二氢铝溶液浓度为70wt％)，混合10min，密封保存，困料48小时；待困料结束后，加入10份水，将泥浆的稠度调整到500～600，按照25kg/桶进行分装，并密封在塑料桶中保存。
按照GB/T 14982-2008测试耐火泥浆的粘结抗折强度：110℃粘结抗折强度为3.8MPa。
室温下存放120天后，打开包装，耐火泥浆无分层，无发酵、发酸、发臭现象，耐火泥的粘结性和延展性与刚生产的耐火泥相比，均未发生明显变化；在炼钢厂中使用制备的耐火泥浆砌筑中间包永久层预制块，现场反映施工性能良好，具有很好的抗侵蚀和耐高温性能。
实施例2
按重量份计，将0～0.5mm电熔白刚玉细粉20份，0～0.15mm板状刚玉细粉20份，0～0.088mm板状刚玉细粉20份，氧化铝微粉20份，石英粉5份、粘土3份、黄糊精和羧甲基纤维素1.5份，草酸3份的干粉混合均匀后加入搅拌机中，然后加入结合剂15份(磷酸二氢铝溶液浓度为70wt％)，混合10min后密封保存，困料72小时；待困料结束后，加入8份水，将泥浆稠度调整至350～450，按照25kg/桶分装并密封在塑料桶中保存。
按照GB/T 14982-2008测试耐火泥浆的粘结抗折强度：110℃粘结抗折强度为5.8MPa。
室温下存放120天后，打开包装，耐火泥浆无分层，无发酵、发酸、发臭现象，火泥的粘结性和延展性与刚生产的耐火泥浆相比，均未发生明显变化；将耐火泥浆用于滑板与上水口的连接处，现场反映施工性能良好，具有很好的抗侵蚀和耐高温性能。
实施例3
按重量份计，将0～0.5mm电熔白刚玉细粉5份，0～0.15mm电熔白刚玉细粉30份，0～0.088mm板状刚玉细粉30份，氧化铝微粉10份，蓝晶石粉5份、粘土1份、黄糊精和羧甲基纤维素2份，草酸5份的干粉混合均匀后加入搅拌机中，然后结合剂16份(磷酸二氢铝溶液浓度为70wt％)，混合15min后密封保存，困料48小时；待困料结束后，加入5份水，将泥浆的稠度调整至400～500，按照25kg/桶分装并密封在塑料桶中进行保存。
按照GB/T 14982-2008测试耐火泥浆的粘结抗折强度：110℃粘结抗折强度为5.4MPa。
室温下存放180天后，打开包装，耐火泥浆无分层，无发酵、发酸、发臭现象，火泥的粘结性和延展性与刚生产的耐火泥浆相比，均未发生明显变化；用于密封RH与UT耐材层，现场反映施工性能良好，具有很好的抗侵蚀和耐高温性能。
对比例1
按重量份计，将0～0.5mm电熔白刚玉细粉20份，0～0.088mm板状刚玉细粉20份，0～0.044mm板状刚玉细粉20份，氧化铝微粉20份，石英粉8份，黄糊精和羧甲基纤维素1份的干粉混合均匀后加入搅拌机中，然后加入结合剂8份(磷酸二氢铝溶液浓度为70wt％)，混合10min，密封保存，困料48小时；待困料结束后，加入10份水，将泥浆的稠度调整到500～600，按照25kg/桶进行分装并密封在塑料桶中保存。
按照GB/T 14982-2008测试耐火泥浆的粘结抗折强度：110℃粘结抗折强度为2.9MPa。
室温下存放15天后，打开包装，耐火泥浆出现硬化现象，无法用于施工。
对比例2
按重量份计，将0～0.5mm电熔白刚玉细粉20份，0～0.088mm板状刚玉细粉20份，0～0.044mm板状刚玉细粉20份，氧化铝微粉20份，石英粉8份，草酸2份的干粉混合均匀后加入搅拌机中，然后加入结合剂8份(磷酸二氢铝溶液浓度为70wt％)，混合10min，密封保存，困料48小时；待困料结束后，加入10份水，将泥浆的稠度调整到500～600，按照25kg/桶进行分装并密封在塑料桶中保存。
按照GB/T 14982-2008测试耐火泥浆的粘结抗折强度：110℃粘结抗折强度为2.3MPa。
室温下存放3天，耐火泥浆开始出现料浆分层，分层后的火泥呈现沙土状，无粘性，无法施工。
上述的对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.耐火泥浆，其特征在于，原料的重量份组成为：
Figure FDA0002757641750000011
2.根据权利要求1所述的耐火泥浆，其特征在于，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉、电熔白刚玉细粉中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的耐火泥浆，其特征在于，所述刚玉细粉的粒度0～0.5mm，所述刚玉细粉中Al2O3含量≥99.0wt％，MgO与CaO含量≤0.5wt％。
4.根据权利要求1所述的耐火泥浆，其特征在于，所述氧化铝微粉的粒度为2～10mm；所述石英粉的粒度为0～0.1mm；所述蓝晶石微粉的粒度为0～0.5mm。
5.根据权利要求1所述的耐火泥浆，其特征在于，所述增塑剂为羧甲基纤维素、黄糊精、羧甲基淀粉醚中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的耐火泥浆，其特征在于，所述保存剂为草酸。
7.根据权利要求1所述的耐火泥浆，其特征在于，所述结合剂为磷酸二氢铝溶液，其浓度为30～70wt％。
8.权利要求1～7任一所述的耐火泥浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将刚玉细粉、氧化铝微粉、石英粉、粘土、蓝晶石细粉、增塑剂和保存剂的粉料混合均匀；
(2)加入结合剂混合均匀后进行困料，制得耐火泥浆；
(3)将所述耐火泥浆进行分装，用塑料桶密封保存。
9.根据权利要求8所述的耐火泥浆的制备方法，其特征在于，所述困料的时间为48～72小时。
10.根据权利要求8所述的耐火泥浆的制备方法，其特征在于，困料结束后，按原料重量份比例，在所述耐火泥浆加入5～15份水调节稠度为350～650。
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