CN114230319B - 一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法 - Google Patents

一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114230319B
CN114230319B CN202111441892.5A CN202111441892A CN114230319B CN 114230319 B CN114230319 B CN 114230319B CN 202111441892 A CN202111441892 A CN 202111441892A CN 114230319 B CN114230319 B CN 114230319B
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
sagger
waste
aluminum
alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111441892.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114230319A (zh
Inventor
陈磊
曾鲁举
吴跃峰
万周健
俞永平
钱耀华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruitai Technology Co ltd
Yixing Ruitai Refractory Material Co ltd
Original Assignee
Ruitai Technology Co ltd
Yixing Ruitai Refractory Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruitai Technology Co ltd, Yixing Ruitai Refractory Material Co ltd filed Critical Ruitai Technology Co ltd
Priority to CN202111441892.5A priority Critical patent/CN114230319B/zh
Publication of CN114230319A publication Critical patent/CN114230319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114230319B publication Critical patent/CN114230319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3436—Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
    • C04B2235/3454—Calcium silicates, e.g. wollastonite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/447—Phosphates or phosphites, e.g. orthophosphate, hypophosphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
    • C04B2235/9615—Linear firing shrinkage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D2001/0046—Means to facilitate repair or replacement or prevent quick wearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法，将三元正极材料煅烧用匣钵废料引入Li、Ni、Co和Mn提供促烧剂，有效调节烧后线变化；采用酚醛树脂和磷酸二氢铝复合粘结剂，综合利用各自粘结和硬化的机理，实现可塑性、粘性、施工性能、快速修补以及硬化后的物理性能；利用海泡石和坡缕石在水中极易分散并形成粘性悬浮液的特点，增加施工性能；利用海泡石和坡缕石中富含镁离子的特征，对磷酸二氢铝其促硬作用，替代传统采用水泥促硬的办法，实现快速修补目的。本发明具有一定的烧后微膨胀效果，可以充分填充破损部位，引入不同温度的膨胀剂，实现针对不同温度窑炉铝硅质耐材的修补，具有广泛的适应性。

Description

一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于不定形耐火材料领域，具体涉一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法。
背景技术
高温窑炉经过一段时间运行以后，局部容易形成一定面积和程度的损坏，如果不及时处理，将影响窑炉整体应用和效率，尤其是损坏部分之前是使用的耐火砖定型制品砌筑部分。国内外一般采取的措施是停窑跟换原料相同的耐火材料，或者在损坏处支磨具用浇注料修补，但是上述方法清理损坏的区域较大，施工强度高，时间相对较长，对窑炉运转效率影响较大，寻找一种替代解决方案成为行业共识。
可塑料具有可塑性强、不需要单独制作磨具、且硬化速度快、高温下容易和周围耐火材料粘合在一起等施工优势，可以作为高温窑炉快速修补的首选，在热工窑炉中广泛应用。可塑料能够在较短时间内修补破损处，最大限度减少停窑时间，提高窑炉运转效率。但是目前市售可塑料的主要用途不是用于快速修补，因此，如将可塑料作为快速修补的解决方案，现有的性能指标不能满足要求，需要对可塑料工艺配方进行调整，使其具备快速硬化、微膨胀、高强度、易于烧结但高温性能好、可塑性更好等性能。
因此，本发明旨在发明一种能够实现高温窑炉的快速修补，且其性能和使用寿命基本等同破损部位原始耐火材料的性能，以解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够实现高温窑炉的快速修补的可塑料，且其性能和使用寿命基本等同破损部位原始耐火材料的性能，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种铝硅质快速修补用可塑料，包括如下按质量百分数计的组份：
Figure BDA0003383726110000011
Figure BDA0003383726110000021
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 1-6％，
磷酸二氢铝溶液 5-10％，
增粘悬浮液 7-13％。
优选地，所述的铝硅质快速修补用可塑料包括如下按质量百分数计的组份：
Figure BDA0003383726110000022
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 3％，
磷酸二氢铝溶液 8％，
增粘悬浮液 10％。
具体地，所述的矾土中Al2O3≥75％以上，1.0％≤Fe2O3≤3％。Fe2O3含量比常规使用的铝矾土稍高，主要目的是利用杂质铁提高修补可塑料的高温烧结性能。
具体地，所述的膨胀剂为蓝晶石、硅石、红柱石或硅线石中的任意一种或两种以上的混合物。主要目的是抵抗修补可塑料在高温下收缩，最好出现微膨胀情况，保证修补完成后修补可塑料完全填满损坏区域，并充分与周围原始部位接触；同时依据蓝晶石(开始膨胀温度约1300℃)、硅石(开始膨胀温度约1350℃)、红柱石(开始膨胀温度约1400℃)或硅线石(开始膨胀温度约1545℃)发生膨胀的温度不同，可以依据不同应用窑炉的使用温度，选择合适的膨胀剂。
具体地，所述三元正极材料煅烧用匣钵废料是用于锂电池正极材料前驱体(Li2CO3或者LiOH和NixCoyMnz(OH)2的混合物)发生高温固相反应来煅烧生产LiNixCoyMnzO2正极材料的匣钵废弃料；其中，废料的非接触部分为匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分，此部分Li、Ni、Co和Mn含量较少，对匣钵本体的高温性能影响不大；废料的接触部分为匣钵底部和周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分，此部分经过锂电池正极材料前驱体的高温固相反应，已经有较大含量的Li、Ni、Co和Mn渗入匣钵本体，引入到本发明快速修补可塑料细粉中可以起促烧剂的作用，使其能够在高温下较容易与破损部位周围耐火材料烧结成为一体，改善烧结性能；同时对该部分采用细粉形式引入，主要是为了使渗入到匣钵本体的Li、Ni、Co和Mn等物质均匀分布在320目的细粉中，避免以粗颗粒形式造成Li、Ni、Co和Mn等物质的不均匀分布，提高Li、Ni、Co和Mn等物质对本发明成品的促烧作用，同时也避免出现局部熔洞现象。除此以外，匣钵废料属于熟料，已经经过多次高温煅烧，线变化较小，有利于本发明产品抵抗稍后收缩。
具体地，所述钠基膨润土为钙基膨润土经三聚磷酸钠共磨改性而得。钠化改性由三聚磷酸钠中的Na+替换钙基膨润土中的Ca2+，使得膨润土中的可交换阳离子以Na+为主，钠基膨润土具有更好的黏度和可塑性，有利于提升快速修补可塑料的施工性能，同时其中的钠离子在高温下也可以促进烧结。除此之外，共磨过程中残留的三聚磷酸钠在快速修补可塑料搅拌过程中还可以起减水剂的作用。
具体地，所述的无锡α-Al2O3微粉颗粒大小为1000目以上，属于超细粉范畴，同时引入SiO2微粉，利用超细粉降低烧结温度，两种微粉优先反应形成莫来石结合，提高修补可塑料强度、热震稳定性、耐磨性等性能。
具体地，所述增粘悬浮液为海泡石或者坡缕石与水的混合悬浮液。海泡石或者坡缕石是富镁的含水层链状硅酸盐矿物。这两种矿物呈纤维状形态，具有与纤维平行的{011}解理，在水中易于分散，形成杂乱的纤维格状体系，即悬浮液，具有极好的流变性和黏度，与水混合后通过不断搅拌可以获得更大的黏度。采用上述形式引入海泡石或者坡缕石主要起以下作用：(1)提高本快速修补可塑料的黏度和可塑性，改善施工性能；(2)采用配合成悬浮液的形式将其引入到本发明体系中，可以彻底避免通过干粉形式引入导致混合不均匀的弊端；(3)由于其化学成分中包含Fe、Ca、Na、Mg等离子，在高温煅烧过程中可以起到很好的促烧作用，降低烧成温度，提高烧结程度；(4)利用其为富镁的矿物材料，在本发明产品中起对磷酸二氢铝促硬的作用。
进一步地，本发明还提供了上述铝硅质快速修补用可塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)膨润土钠化改性处理：通过干法或者湿法两种方式对钙基膨润土进行改性处理；
(2)三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
(3)增稠悬浮液的制备：将海泡石或者坡缕石与水按照质量比1:(3-4)分别称量，搅拌的同时逐步加入海泡石或者坡缕石，形成粘稠的悬浮液备用；
(4)按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
具体地，步骤(1)中，干法改性方法为：将钙基膨润土与三聚磷酸钠按照100：(2-4)的比例混合，通过球磨机共磨48小时以上进行钠化；湿法改性方法为：将水、钙基膨润土与三聚磷酸钠按:1000：100：(2-4)的比例混合，通过球磨机共磨72小时以上进行钠化，然后对其进行干燥和粉碎处理。
更进一步地，本发明还要求保护上述铝硅质快速修补用可塑料在用于快速修补高温窑炉中的应用。
有益效果：
(1)本发明产品烧后微膨胀、强度高、耐磨性能好，易于烧结但高温性能好等优点，同时具有硬化速度快、可塑性好等优越的快速修补施工性能，能够实现高温窑炉的快速修补，且其性能和使用寿命基本等同或优于破损部位原始耐火材料的性能。
(2)采用废旧耐火材料回收利用技术，独创将三元正极材料煅烧用匣钵废料引入本发明产品，进行废物再利用，通过引入废旧匣钵中的Li、Ni、Co和Mn提供促烧剂，同时可有效调节本发明产品烧后线变化。
(3)采用酚醛树脂和磷酸二氢铝复合粘结剂的方法，综合利用各自粘结和硬化的机理，实现本发明产品的可塑性、粘性、施工性能、快速修补以及硬化后的物理性能。
(4)创新性引入增粘悬浮液的概念，利用海泡石和坡缕石在水中极易分散并形成粘性悬浮液的特点，增加本发明产品的施工性能。同时利用海泡石和坡缕石中富含镁离子的特征，对磷酸二氢铝其促硬作用，替代传统采用水泥促硬的办法，实现快速修补目的。
(5)本发明具有一定的烧后微膨胀效果，可以充分填充破损部位，引入不同温度的膨胀剂，可以实现针对不同温度窑炉铝硅质耐材的修补，具有广泛的适应性。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
以下实施例，所用到的原料矾土中Al2O3≥75％以上，1.0％≤Fe2O3≤3％。
实施例1
本实施例铝硅质快速修补用可塑料的配方组成如下：
Figure BDA0003383726110000051
Figure BDA0003383726110000061
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 3％，
磷酸二氢铝溶液 8％，
海泡石增粘悬浮液 10％。
具体制备方法如下：
(1)膨润土钠化改性处理：将钙基膨润土与三聚磷酸钠按照100：3的比例混合，通过球磨机共磨48小时以上进行钠化；
(2)三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
(3)增稠悬浮液的制备：将海泡石与水按照质量比1:3分别称量，搅拌的同时逐步加入海泡石，形成粘稠的悬浮液备用；
(4)按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
实施例2
本实施例铝硅质快速修补用可塑料的配方组成如下：
Figure BDA0003383726110000071
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 5％，
磷酸二氢铝溶液 10％，
海泡石增粘悬浮液 7％。
具体制备方法如下：
(1)膨润土钠化改性处理：将钙基膨润土与三聚磷酸钠按照100：3的比例混合，通过球磨机共磨48小时以上进行钠化；
(2)三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
(3)增稠悬浮液的制备：将海泡石与水按照质量比1:3分别称量，搅拌的同时逐步加入海泡石，形成粘稠的悬浮液备用；
(4)按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
实施例3
本实施例铝硅质快速修补用可塑料的配方组成如下：
Figure BDA0003383726110000081
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 4％，
磷酸二氢铝溶液 5％，
坡缕石增粘悬浮液 13％。
具体制备方法如下：
(1)膨润土钠化改性处理：将钙基膨润土与三聚磷酸钠按照100：4的比例混合，通过球磨机共磨48小时以上进行钠化；
(2)三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
(3)增稠悬浮液的制备：将坡缕石与水按照质量比1:3分别称量，搅拌的同时逐步加入坡缕石，形成粘稠的悬浮液备用；
(4)按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
实施例4
本实施例铝硅质快速修补用可塑料的配方组成如下：
Figure BDA0003383726110000091
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 1％，
磷酸二氢铝溶液 9％，
坡缕石增粘悬浮液 12％。
具体制备方法如下：
(1)膨润土钠化改性处理：将水、钙基膨润土与三聚磷酸钠按:1000：100：2的比例混合，通过球磨机共磨72小时以上进行钠化，然后对其进行干燥和粉碎处理。
(2)三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
(3)增稠悬浮液的制备：将坡缕石与水按照质量比1:3分别称量，搅拌的同时逐步加入坡缕石，形成粘稠的悬浮液备用；
(4)按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
实施例5
本实施例铝硅质快速修补用可塑料的配方组成如下：
Figure BDA0003383726110000101
Figure BDA0003383726110000111
上述组份质量总和为100％；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 6％，
磷酸二氢铝溶液 6％，
增粘悬浮液(坡缕石：海泡石＝1:1) 8％。
具体制备方法如下：
(1)膨润土钠化改性处理：将水、钙基膨润土与三聚磷酸钠按:1000：100：4的比例混合，通过球磨机共磨72小时以上进行钠化，然后对其进行干燥和粉碎处理；
(2)三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
(3)增稠悬浮液的制备：将海泡石和坡缕石与水按照质量比1:4分别称量，搅拌的同时逐步加入海泡石和坡缕石，形成粘稠的悬浮液备用；
(4)按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
对比例1
与实施例1区别在于，没有添加三元正极材材料煅烧用匣钵废料。
对比例2
与实施例1区别在于，没有添加钠基膨润土。
对比例3
与实施例1区别在于，没有添加增粘悬浮液。实施例1～实施例5具体配方见表1。
表1
Figure BDA0003383726110000121
Figure BDA0003383726110000131
各实施例的性能对比见表2。
表2
Figure BDA0003383726110000132
从表1和表2可以看出，实施例1为本发明专利最优配方实施例，其他实施例也具有优异的物理性能，同时具备良好的施工性能，能够实现高温窑炉的快速修补，且其性能和使用寿命基本等同或优于破损部位原始耐火材料的性能。
实施例1与对比例1-3具体配方见表3。
表3
Figure BDA0003383726110000141
Figure BDA0003383726110000151
实施例1与对比例1-3的性能对比见表4。
表4
Figure BDA0003383726110000152
由表3和表4可以看出，本发明专利中实施例1与不添加三元正极材料煅烧用匣钵废料、加钠基膨润土、不添加增粘悬浮液的对比例1、2、3性能相比较，具有较为明显的优势，主要体现在强度、线变化、耐磨性能等方面。
本发明提供了一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种铝硅质快速修补用可塑料，其特征在于，包括如下按质量百分数计的组份：
5-3mm矾土 10-20%，
3-1mm矾土 5-15%，
3-1mm板状刚玉 5-15%，
3-1mm矾土均化料 3-8%，
1-0mm矾土 5-15%，
1-0mm膨胀剂 3-8%，
1-0mm三元正极材料煅烧用匣钵废料的非接触部分 3-8%，
320目刚玉粉 10-20%，
320目钠基膨润土 5-12%，
320目三元正极材料煅烧用匣钵废料的接触部分 5-12%，
无锡α-氧化铝微粉 3-8%，
SiO2微粉 3-8%，
上述组份质量总和为100%；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 1-6%，
磷酸二氢铝溶液 5-10%，
增粘悬浮液 7-13%；
所述的矾土中Al2O3≥75%以上，1.0%≤Fe2O3≤3%；
所述的膨胀剂为蓝晶石、硅石、红柱石或硅线石中的任意一种或两种以上的混合物；
所述三元正极材料煅烧用匣钵废料是用于锂电池正极材料前驱体发生高温固相反应来煅烧生产LiNixCoyMnzO2正极材料的匣钵废弃料；其中，废料的非接触部分为匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分，废料的接触部分为匣钵底部和周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分；
所述钠基膨润土为钙基膨润土经三聚磷酸钠共磨改性而得；
所述增粘悬浮液为海泡石或者坡缕石与水的混合悬浮液。
2.根据权利要求1所述的铝硅质快速修补用可塑料，其特征在于，包括如下按质量百分数计的组份：
5-3mm矾土 15%，
3-1mm矾土 10%，
3-1mm板状刚玉 10%，
3-1mm矾土均化料 5%，
1-0mm矾土 10%，
1-0mm膨胀剂 5%，
1-0mm三元正极材料煅烧用匣钵废料的非接触部分 5%，
320目刚玉粉 15%，
320目钠基膨润土 8%，
320目三元正极材料煅烧用匣钵废料的接触部分 7%，
无锡α-氧化铝微粉 5%，
SiO2微粉 5%，
上述组份质量总和为100%；
外加上述组份质量总和的：
固态酚醛树脂粉 3%，
磷酸二氢铝溶液 8%，
增粘悬浮液 10%。
3.权利要求1或2所述铝硅质快速修补用可塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）膨润土钠化改性处理：通过干法或者湿法两种方式对钙基膨润土进行改性处理；
（2）三元正极材料煅烧用匣钵废料制备：将三元正极材料煅烧用废弃匣钵进行分类筛选，将匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部和匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分分开处理；对匣钵周围立面上部与正极材料前驱体不接触的部分破碎成1-0mm的颗粒备用；对匣钵底部及周围立面下部与正极材料前驱体直接接触的部分进行表面清理，除去表面附着物，然后将其粉碎成320目细粉备用；
（3）增稠悬浮液的制备：将海泡石或者坡缕石与水按照质量比1:（3-4）分别称量，搅拌的同时逐步加入海泡石或者坡缕石，形成粘稠的悬浮液备用；
（4）按照配方称量各种颗粒和细粉原料置于可塑料搅拌器中，加入磷酸二氢铝溶液和增粘悬浮液，搅拌均匀即得。
4.根据权利要求3所述铝硅质快速修补用可塑料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，干法改性方法为：将钙基膨润土与三聚磷酸钠按照100：（2-4）的比例混合，通过球磨机共磨48小时以上进行钠化；湿法改性方法为：将水、钙基膨润土与三聚磷酸钠按:1000：100：（2-4）的比例混合，通过球磨机共磨72小时以上进行钠化，然后对其进行干燥和粉碎处理。
5.权利要求1所述的可塑料在用于快速修补高温窑炉中的应用。
CN202111441892.5A 2021-11-30 2021-11-30 一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法 Active CN114230319B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111441892.5A CN114230319B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111441892.5A CN114230319B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114230319A CN114230319A (zh) 2022-03-25
CN114230319B true CN114230319B (zh) 2023-02-28

Family

ID=80752111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111441892.5A Active CN114230319B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114230319B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106242588A (zh) * 2016-07-14 2016-12-21 武汉钢铁股份有限公司 鱼雷罐内衬喷补修补料及其制备方法与应用
CN106995309A (zh) * 2017-05-09 2017-08-01 郑州耐都热陶瓷有限公司 耐火衬体裂缝补缝料
CN108314433A (zh) * 2018-03-26 2018-07-24 宜兴瑞泰耐火材料有限公司 一种高铝质耐侵蚀微膨胀耐火胶泥及其制备方法
CN112979294A (zh) * 2021-03-17 2021-06-18 中南大学 一种废旧匣钵修复涂料及其使用方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB627826A (en) * 1943-11-15 1949-08-17 Briggs Clarifier Company Improved plastic refractory

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106242588A (zh) * 2016-07-14 2016-12-21 武汉钢铁股份有限公司 鱼雷罐内衬喷补修补料及其制备方法与应用
CN106995309A (zh) * 2017-05-09 2017-08-01 郑州耐都热陶瓷有限公司 耐火衬体裂缝补缝料
CN108314433A (zh) * 2018-03-26 2018-07-24 宜兴瑞泰耐火材料有限公司 一种高铝质耐侵蚀微膨胀耐火胶泥及其制备方法
CN112979294A (zh) * 2021-03-17 2021-06-18 中南大学 一种废旧匣钵修复涂料及其使用方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《废匣钵粉加入量对堇青石－莫来石质耐火材料性能的影响》;刘鹏程等;《耐火材料》;20210831;第320页2.1部分 *
《海泡石对消失模涂料性能的影响》;符坚等;《铸造技术》;20161031;第2263页右栏2-3行 *
膨润土对压入修补料性能的影响;李志辉等;《耐火材料》;20080415(第02期);全文 *
钙基膨润土的钠化研究;封禄田等;《沈阳化工学院学报》;20081215(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114230319A (zh) 2022-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101613207B (zh) 一种精炼钢包用低碳刚玉尖晶石砖及其制备方法
CN106938922B (zh) 硅刚玉耐磨砖
CN107973610A (zh) 一种以废弃碳化硅匣钵为主要原料的碳化硅捣打料
CN108083765B (zh) 低导热抗剥落砖及其制备方法
CN111362676A (zh) 一种高耐磨快干耐火浇注料及其制备方法
CN101921128A (zh) 一种用于石灰回转窑的浇注料
CN112456974B (zh) 一种协同处置水泥窑用镁铝尖晶石砖及其制备方法与应用
CN112358302B (zh) 一种自修复无水炮泥
CN111362674B (zh) 一种耐酸刚玉捣打料以及用其制作酸再生炉烧嘴的方法
CN113200755A (zh) 环境友好型连铸中间包干式料及其制备方法
CN109320218B (zh) 一种铝锆耐火材料砖及其制备方法
CN106946550B (zh) 一种抗剥落性能优良的镁尖晶石砖及其制备方法
CN112898036A (zh) 一种高性能莫来石浇注料及其制备方法
CN114230319B (zh) 一种铝硅质快速修补用可塑料及其制备方法
CN107840638A (zh) 一种瓷化铝耐磨砖及其制备方法
CN107382345B (zh) 一种微纳米尖晶石增韧的MgO-MA骨料的制备方法
CN103833396B (zh) 一种采用均化矾土制备的电石炉用高强高铝砖及其制备方法
CN110615670A (zh) 高性能镁质滑板砖及其制备方法
CN112279657B (zh) 一种轻量矾土基耐火砖及其制备方法
CN114956799A (zh) 一种干法制粉陶瓷砖/板及其制备方法
CN1266827A (zh) 烧成蜡浸镁白云石砖及制作工艺
CN113248238A (zh) 一种断裂模数高的深色砖及其制备方法
CN1252397A (zh) 碳化硅质烧结材料的制备方法
CN101830714A (zh) 一种大型水泥窑用矾土-氮化硅铁复合耐磨砖及其制造方法
CN101768004B (zh) 低气孔原位黄刚玉砖及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant