CN113443922A - 一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂及其应用，涉及耐火浇注料水泥结合剂技术领域，是由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，和以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成的。本发明是通过将晶体和玻璃体的铝酸钙复配得到的，其作为结合剂添加到耐火浇注料中，能够改善浇注料的施工性能，在夏冬季节仍能保持良好的流动性以及硬化强度，从而从根本上解决了铝酸钙水泥作为耐火材料结合剂对温度敏感的缺陷，使浇注料不再受季节限制，同时还辅助改善了浇注料产品的存贮时间和服务半径问题，改善浇注料生产企业与施工现场之间的矛盾。

Description

一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂及其应用
技术领域
本发明涉及耐火浇注料水泥结合剂技术领域，尤其涉及一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂及其应用。
背景技术
耐火浇注料是指由耐火集料、结合剂和外加剂组成的混合料，加水(或液状结合剂)调和成可用浇注法施工的泥料；其中，耐火浇注料普遍使用铝酸钙水泥作结合剂。根据使用温度的不同，耐火浇注料已经形成以下系列产品：1、使用温度在1200℃以内的普通型耐火浇注料，其一般使用以铝矾土为原料的铝酸钙水泥作结合剂。2、使用温度在1200～1500℃的称中温型耐火浇注料，为了获得高的中温强度，一般通过在低水泥耐火浇注料中添加硅灰改善流动性、降低用水量、大幅度提高浇注料强度；该中温型耐火浇注料中已被广泛使用的结合剂有Secar68水泥、铝酸钙水泥CA-670、CA65水泥、CA70水泥、A-70水泥等。3、使用温度超过1500℃的工业窑炉，一般使用添加α-Al2O3微粉的低水泥耐火浇注料，其所使用的结合剂都是氧化铝含量在70～80％的纯铝酸钙水泥。上述耐火浇注料中所使用的结合剂配制的浇注料都存在以下共同的缺点：1、由于结合剂对气温变化的敏感性，浇注料需要依靠添加缓凝剂来控制可施工时间，在夏天施工要增加缓凝剂添加量，但过多添加又会降低硬化强度；在冬天寒冷地区施工，则是往往硬化迟缓，脱模困难，需要另加早强剂；2、中温强度是直接与使用寿命相关的性能指标，由于气温和缓凝剂影响强度，势必影响使用寿命。因此，多数生产企业不得不根据季节变化适时调整配方。
Sasagawa Yukio于1988年提出了专利申请(专利申请号：JP32784288)，通过使用一种含有足够数量的并具有特殊CaO/Al2O3摩尔比的无定形铝酸钙的铝酸钙水泥，从而获得足够的可使用时间和结合强度。据了解，这种具有晶体和非晶体组成的铝酸钙水泥，由于生产工艺不易控制，质量不稳定，在应用领域未推开。但是，在铝酸钙水泥领域，用晶体和非晶体配合使用可以调节凝结时间和机械强度，引起了业内人们的关注，并很快应用于建筑行业的快硬性添加剂。
日本专利JP5135127中指出，建筑工程上是以波特兰水泥为主的混凝土，铝酸钙水泥作为添加剂使用，其目的是改善波特兰水泥混凝土的使用性能。采用二种玻璃化率不同的铝酸钙复合使用时，其反应活性不同，就可以解决由于缓凝剂的使用而使早强性降低的问题，解决了施工现场长期未解决的可施工时间不好保证，后期强度发展不稳定的问题；该发明中，以玻璃化率50％以下的CaO·Al2O3(有效成分CaO·Al2O3含量为D)和玻璃化率100％的12CaO·7Al2O3(有效成分12CaO·7Al2O3含量为E)的质量比(D/E)为1.5～15，同时，含有的CaO·Al2O3的玻璃化率(G)与含有的12CaO·7Al2O3的玻璃化率(F)之和(G+F)为15～150％时，而且两者玻璃化率的比率(G/F)为1～30，这就是该发明铝酸钙的特征。
由以上现有技术可见，在建筑工程上使用的铝酸钙添加剂，主要使用钙含量高的铝酸钙，它适合用于硅酸盐水泥中作为添加剂，而不适合应用于耐火浇注料作结合剂，因为这是属于两个完全不同的系统。前者属于高钙系统，而后者(耐火浇注料)属于低钙系统。耐火浇注料中最通用的是含有铝酸一钙(CaO·Al2O3)矿相的水硬性结合剂。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂及其应用，是通过将晶体和玻璃体的铝酸钙复配得到的，其作为结合剂添加到耐火浇注料中，能够改善浇注料的施工性能，在夏冬季节仍能保持良好的流动性以及硬化强度。
本发明提出的一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂，是由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，和以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成的。
在本发明中，可以根据耐火浇注料的不同使用温度的需要，将上述铝酸钙水泥结合剂与一定数量的α-Al2O3微粉混合粉磨成比面积4000-7000cm2/g的细粉，即得到可适用于不同温度范围、不同铝含量需求的添加剂复合成分。
优选地，所述铝酸钙A和铝酸钙水泥B中有效成分的重量百分比为5-50：50-95。
优选地，所述铝酸钙A的制备如下：将氧化钙质原料和氧化铝质原料按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体快速冷却形成玻璃体，即得。
优选地，所述铝酸钙水泥B的制备如下：将氧化钙质原料和氧化铝质原料按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料烧结成熟料，即得。
优选地，所述铝酸钙水泥B的制备如下：将氧化钙质原料和氧化铝质原料按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体缓慢冷却形成晶体，即得。
本发明中，上述铝酸钙水泥B可通过市购获得，如普通高铝水泥CA50系列，纯铝酸钙水泥CA65、CA70、CA80等氧化铝含量在50％-80％、以CA为主要矿物相的铝酸钙系列水泥中的一种，或者以上水泥的任意几种混合物。
本发明还提出了上述改善施工性能的耐火浇注料结合剂在耐火浇注料中的应用。
有益效果：本发明提出了一种耐火浇注料结合剂，是通过将晶体和玻璃体的铝酸钙复配得到的，将其作为结合剂添加到耐火浇注料中，能够改善浇注料的施工性能，在夏冬季节仍能保持良好的流动性以及硬化强度，从而从根本上解决了铝酸钙水泥作为耐火材料结合剂对温度敏感的缺陷，使浇注料不再受季节限制，同时还辅助改善了浇注料产品的存贮时间和服务半径问题，大大改善了浇注料生产企业与施工现场之间的矛盾。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂，由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，以及以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成，两者按有效成分的重量比为40：60；
其中，铝酸钙A的制备如下：将石灰石和工业氧化铝按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体快速冷却形成玻璃体，即得；
铝酸钙水泥B为市售纯铝酸钙水泥CA65(氧化铝含量为65％)。
上述耐火浇注料结合剂的制备是将铝酸钙A和铝酸钙水泥B按比例混合均匀得到的。
实施例2
一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂，由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，以及以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成，两者按有效成分的重量比为5：95；
其中，铝酸钙A的制备如下：将石灰石和天然铝矾土按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体快速冷却形成玻璃体，即得；
铝酸钙水泥B为市售纯铝酸钙水泥CA70(氧化铝含量为70％)。
上述耐火浇注料结合剂的制备是将铝酸钙A和铝酸钙水泥B按比例混合均匀得到的。
实施例3
一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂，由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，以及以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成，两者按有效成分的重量比为25：75；
其中，铝酸钙A的制备如下：将石灰石和工业氧化铝按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体快速冷却形成玻璃体，即得；
铝酸钙水泥B的制备如下：将石灰石和工业氧化铝按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体缓慢冷却形成晶体，即得。
上述耐火浇注料结合剂的制备是将铝酸钙A和铝酸钙水泥B按比例混合均匀得到的。
实施例4
一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂，由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，以及以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成，两者按有效成分的重量比为50：50；
其中，铝酸钙A的制备如下：将石灰石和天然铝矾土按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体快速冷却形成玻璃体，即得；
铝酸钙水泥B的制备如下：将石灰石和天然铝矾土按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体缓慢冷却形成晶体，即得。
上述耐火浇注料结合剂的制备是将铝酸钙A和铝酸钙水泥B按比例混合均匀得到的。
对本发明实施例1-4中制备的耐火浇注料结合剂及耐火浇注料的性能进行检测。
1、耐火浇注料结合剂的流动度
利用本发明实施例1中制备的耐火浇注料结合剂配制F60、F65、特耐A65水泥。
F60水泥的配制：实施例1中的耐火浇注料结合剂，记作F60水泥；
F65水泥的配制：向实施例1中的耐火浇注料结合剂中添加α-Al2O3，混合，使得混合后的物料中氧化铝的含量为65wt％，记作F65水泥；
特耐A65水泥的配制：采用实施例1中的铝酸钙水泥B，记作特耐A65水泥。
将上述这三种水泥在不同环境温度下进行流动度的对比试验(未加添加剂)，试验结果见表1。
表1不同温度环境下的流动度变化数据
Figure BDA0003148011780000071
从表1中可以看出：1.环境温度的变化，对本发明中晶体和玻璃体复配铝酸钙水泥F60、F65的流动性未产生明显影响；但对单一晶体的铝酸钙水泥特耐A65影响较大，其在30℃环境下发生了快凝，很快失去流动性。2.不加α-Al2O3的F60，在高环境温度下缓凝效果更明显。
2、耐火浇注料的性能
将上述F65水泥和特耐A65水泥分别作为铝酸钙水泥结合剂配制低水泥浇注料，添加比例为占水泥浇注料总重量的5wt％，分别记作F65浇注料和特耐A65浇注料，其配方及性能测试结果见表2。
表2 F65浇注料和特耐A65浇注料的配方及检测结果
Figure BDA0003148011780000081
由表2数据可说明：由晶体和玻璃体复配的F65水泥，不仅可以具有合适的可施工时间，而且利用其所配制的低水泥浇注料的中温强度有明显的提高，从而有利于提高中温型浇注料的耐磨性和使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂，其特征在于，是由以CaO·Al2O3为有效成分、玻璃化率100％的铝酸钙A，和以CaO·Al2O3为有效成分、100％为晶体的铝酸钙水泥B复配组成的。
2.根据权利要求1所述的改善施工性能的耐火浇注料结合剂，其特征在于，所述铝酸钙A和铝酸钙水泥B中有效成分的重量百分比为5-50：50-95。
3.根据权利要求1所述的改善施工性能的耐火浇注料结合剂，其特征在于，所述铝酸钙A的制备如下：将氧化钙质原料和氧化铝质原料按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体快速冷却形成玻璃体，即得。
4.根据权利要求1所述的改善施工性能的耐火浇注料结合剂，其特征在于，所述铝酸钙水泥B的制备如下：将氧化钙质原料和氧化铝质原料按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料烧结成熟料，即得。
5.根据权利要求1所述的改善施工性能的耐火浇注料结合剂，其特征在于，所述铝酸钙水泥B的制备如下：将氧化钙质原料和氧化铝质原料按照nCaO：nAl2O3＝1：1的摩尔比计算其配合比，然后称量、混合，得混合料；将混合料经高温熔化成液体状态得到熔融体，再将熔融体缓慢冷却形成晶体，即得。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的改善施工性能的耐火浇注料结合剂在耐火浇注料中的应用。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000016843A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント、アルミナセメント組成物、その不定形耐火物、及びそれを用いた吹付施工方法
JP2005179091A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Denki Kagaku Kogyo Kk 凝結・硬化調整剤及びそれを用いた不定形耐火物
JP2008001566A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物。
JP2008303087A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメントの製造方法及び不定形耐火物
JP2010052983A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Taiheiyo Materials Corp カルシウムアルミネート
CN102958867A (zh) * 2010-04-28 2013-03-06 新日铁住金株式会社 不定形耐火物用粘结剂、不定形耐火物以及不定形耐火物的施工方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000016843A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント、アルミナセメント組成物、その不定形耐火物、及びそれを用いた吹付施工方法
JP2005179091A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Denki Kagaku Kogyo Kk 凝結・硬化調整剤及びそれを用いた不定形耐火物
JP2008001566A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物。
JP2008303087A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメントの製造方法及び不定形耐火物
JP2010052983A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Taiheiyo Materials Corp カルシウムアルミネート
CN102958867A (zh) * 2010-04-28 2013-03-06 新日铁住金株式会社 不定形耐火物用粘结剂、不定形耐火物以及不定形耐火物的施工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾德昌等: "《无机聚合物及其复合材料》", 31 March 2020, pages: 48 *

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