CN117164217A - 自流浇注成型的锡槽底砖封孔料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自流浇注成型的锡槽底砖封孔料及其制备方法和应用,属于锡槽底砖封孔料技术领域。其技术方案为:包括主料、低中温结合剂、促烧结剂、减水剂和水,其中主料包括以下质量百分比的组分:焦宝石熟料颗粒45‑55%;焦宝石熟料粉5‑15%;氧化铝粉10‑20%;加钛硅酸锆粉或其与锆刚玉的混合物15‑25%;硅微粉3‑6%;低中温结合剂的质量为主料质量的2‑5%;促烧结剂的质量为主料质量的1‑3%;减水剂的质量为主料质量的0.1‑1%;水的质量为主料质量的6‑7.5%。本发明的封孔料适合自流浇注的施工方式,在常温及高温下均与锡槽底砖结合牢固,能避免封孔料剥落造成的玻璃缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及锡槽底砖封孔料技术领域,具体涉及自流浇注成型的锡槽底砖封孔料及其制备方法和应用。
背景技术
在浮法玻璃窑炉锡槽部位,需要进行重要的锡槽底砖的铺设,其铺设的质量不良会导致生产过程中玻璃板底部产生气泡缺陷,甚至锡液泄漏的事故,尤其是锡槽底砖锥形孔的封堵材料和施工方式至关重要。
锡槽底砖铺设与固定完成后,进行封孔料的填充,为防止锡液从上部侵蚀钢质紧固件,封孔料以往选用捣打的方式形成封孔料坯体,封孔料坯体常温下强度较低,需经高温烧结后才能有一定的强度。封孔料捣打的方式存在封孔料捣打不均匀的问题,会出现表面粉化、与锡槽底砖的结合位置有缝隙等缺陷,在加锡升温过程中封孔料会上浮,导致锡液侵蚀锡槽底砖锥形孔内的铁件而造成重大的生产事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供自流浇注成型的锡槽底砖封孔料及其制备方法和应用,制备的封孔料具有自流浇注效果,采用浇注的施工方式,在常温下、高温下均与锡槽底砖结合牢固,能避免封孔料剥落造成的玻璃缺陷。
本发明的技术方案为:
第一方面,本发明提供了自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,包括主料、低中温结合剂、促烧结剂、减水剂和水,其中主料包括以下质量百分比的组分:
焦宝石熟料颗粒45-55%;
焦宝石熟料粉5-15%;
氧化铝粉10-20%;
加钛硅酸锆粉或其与锆刚玉的混合物15-25%;
硅微粉3-6%;
低中温结合剂的质量为主料质量的2-5%;
促烧结剂的质量为主料质量的1-3%;
减水剂的质量为主料质量的0.1-1%;
水的质量为主料质量的6-7.5%。
优选的,所述焦宝石熟料颗粒中,粒径为1-3mm的颗粒的质量百分比为15-30%,粒径小于1mm的颗粒的质量百分比为15-30%。
优选的,所述氧化铝粉为粒径≤45μm的煅烧氧化铝粉与粒径≤5μm的α-氧化铝微粉的混合物,煅烧氧化铝粉与α-氧化铝微粉的质量比为1:1-2。
优选的,所述低中温结合剂为电熔铝酸盐水泥粉料(CA水泥)。
优选的,所述促烧结剂为萤石粉、硼酸和硼酸盐中的一种或多种。
优选的,所述减水剂为磷酸盐或木质素磺酸盐。
第二方面,本发明提供了上述自流浇注成型的锡槽底砖封孔料的制备方法,将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机中,干混3-5min;再加入水混炼3-5min。
第三方面,本发明提供了通过上述制备方法制备得到的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料的应用,将封孔料倒入锡槽底砖锥形孔内进行自流平密封,封孔料高出锥形孔5-20mm,使用金属平板将其刮平,与锡槽底砖平面持平,随后封孔料自硬化24-48h后能够达到20MPa以上的强度。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
1. 本发明采用与锡槽底砖化学成分一致的致密骨料颗粒,添加锆刚玉或加钛硅酸锆粉或两者的混合物为调整剂,添加调整自流效果的氧化铝粉和硅微粉,添加促烧结剂促进烧结,颗粒级配达到封孔料的自流浇注效果,且其加热后与锡槽底砖结合紧密,1100℃烧成后呈微膨胀状态,耐压强度高,抗锡液渗透性好,能有效防止锡液渗入砖孔中侵蚀固定螺栓,从而延长锡槽的使用寿命。
2. 本发明的封孔料采用自流浇注的施工方式,与现有的捣打成型相比,浇注的施工方法简单易行,施工效率高;自流浇注成型封孔料在常温下、高温下均与锡槽底砖结合牢固,能避免封孔料剥落造成的玻璃缺陷。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本实施例的锡槽底砖封孔料的配方如表1所示,将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机中,干混3min;再加入占主料质量百分比为6.5%的水混炼5min后,制得锡槽底砖封孔料。
实施例2
本实施例的锡槽底砖封孔料的配方如表1所示,将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机中,干混4min;再加入占主料质量百分比为6.5%的水混炼4min后,制得锡槽底砖封孔料。
实施例3
本实施例的锡槽底砖封孔料的配方如表1所示,将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机中,干混5min;再加入占主料质量百分比为6%的水混炼3min后,制得锡槽底砖封孔料。
实施例4
本实施例的锡槽底砖封孔料的配方如表1所示,将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机中,干混4min;再加入占主料质量百分比为7.5%的水混炼4min后,制得锡槽底砖封孔料。
表1 实施例1的锡槽底砖封孔料的配方
对比例1-3
对比例1-3的锡槽底砖封孔料的配方如表2所示,封孔料的制备方法分别同实施例1、2、4。
表2对比例1-3的锡槽底砖封孔料的配方
将实施例1-4及对比例1-3制得的封孔料注入到70mm×70mm×70mm模具中自行硬化,常温养护24h后取出,烘干后在1100℃下加热12h后,测试其烧成线变化、耐压强度、体积密度、气孔率。在锡槽底砖上钻取直径为50mm、深度为60mm的孔,注入封孔料,封孔料高出孔10mm,使用金属平板将其刮平,与锡槽底砖平面持平,在1100℃下加热12h后,沿孔的正中间切断,评价封孔料与锡槽底砖的结合程度,封孔料与锡槽底砖之间无缝隙、结合牢固即达到要求。
对比例4
与实施例4的区别在于,封孔料使用捣打的成型方式,即:将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机,干混4min;再加入占主料质量百分比为7%的水混炼4min后,制得散装的泥料。将泥料投入70mm×70mm×70mm模具中,使用平的铁锤捣打结实,使得捣打的泥料表面与模具口齐平,24h后取出烘干后在1100℃下加热12h后,测试其烧成线变化、耐压强度、体积密度、气孔率。在施工现场,在锡槽底砖上钻取直径为50mm、深度为60mm的孔,将泥料投入锡槽底砖孔内,使用电动捣锤逐层加料捣实,捣实的封孔料与孔持平,在1100℃下加热12h后,沿孔的正中间切断,评价封孔料与锡槽底砖的结合程度,封孔料与锡槽底砖之间无缝隙、结合牢固即达到要求。
实施例1-4及对比例1-4封孔料的测试及评价结果如表3-4所示:
表3 实施例1-4制得的封孔料的性能测试及评价结果
表4 对比例1-4制得的封孔料的性能测试及评价结果
由表3-4可以看出,与实施例1相比,对比例1未添加硅微粉,加水混合好的浇注料流动性明显降低,气泡难以外排,与砖体结合性差。主要原因为硅微粉属于超微粉,颗粒形状为圆形,促流效果好,它可以充分填充到材料内部的细微空隙中,使得骨料和细粉达到充分润湿,提高泥料的流动性能。因此对比例1在缺少硅微粉的条件下,颗粒之间不能充分接触,流动效果降低。
与实施例2相比,对比例2中,焦宝石熟料颗粒作为骨料颗粒,大颗粒占比过大,使得泥料流动性差、砖体断面粗糙、气孔多、颗粒偏析。主要原因是骨料颗粒占比大,根据颗粒级配原理,超出了自流浇注料的粒度范围,使得颗粒之间直接接触,阻碍了物料的流动性,造成气孔难以排出和颗粒偏析。
与实施例3相比,对比例3中,将α-氧化铝粉由45μm和1μm的颗粒搭配,全部采用45μm细粉后,泥料的流动性变差,内部气泡不易排出,坯体强度低。主要原因为α-氧化铝粉也能起到促进流动的效果,不同粒径的α-氧化铝粉搭配的目的是调节颗粒搭配,不同的粒度用来充分填充材料之间的不同大小的缝隙,从而提高泥料的流动性。而对比例3完全采用45μmα-氧化铝粉,根据颗粒级配搭配原理,缺少了超细粉的α-氧化铝微粉,颗粒之间的微小缝隙难以得到充分填充,颗粒之间不能充分接触,从而降低了泥料的流动性。
与实施例4相比,对比例4的封孔料采用捣打成型的施工方式,经过长期的存放,表面强度低,存在表面粉化剥落的风险。实施例4的封孔料烧后的耐压强度为对比例4的2倍左右,即对比例4的封孔料与砖体的结合较差。主要原因为捣打成型属于半干法成型,混合过程中容易造成封孔料搅拌不均匀,受温度和静置时间影响较敏感,温度高会造成水分的缺失、成型强度低,降低了泥料与砖体的结合性;温度低的潮湿环境下,封孔料表面会出现风冻,长期静置造成粉化脱落的现象,使得泥料无法与砖体结合紧密。
综上,本发明的自流浇注成型的封孔料在施工效果、使用效果方面均比对比例要好,采用氧化铝粉和硅微粉作为调整自流效果的粉体,使得封孔料流动性好,非常适合自流浇注的施工方式,成型完成后生坯固化后强度较高。同时由于水硬性水泥的作用,避免了封孔料长期存放后表面粉化和强度变低的现象。并且,本发明的封孔料和锡槽底砖的结合程度良好,烧后封孔料与砖体间无缝隙、结合牢固。
Claims (8)
1.自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,其特征在于,包括主料、低中温结合剂、促烧结剂、减水剂和水,其中主料包括以下质量百分比的组分:
焦宝石熟料颗粒45-55%;
焦宝石熟料粉5-15%;
氧化铝粉10-20%;
加钛硅酸锆粉或其与锆刚玉的混合物15-25%;
硅微粉3-6%;
低中温结合剂的质量为主料质量的2-5%;
促烧结剂的质量为主料质量的1-3%;
减水剂的质量为主料质量的0.1-1%;
水的质量为主料质量的6-7.5%。
2.如权利要求1所述的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,其特征在于,所述焦宝石熟料颗粒中,粒径为1-3mm的颗粒的质量百分比为15-30%,粒径小于1mm的颗粒的质量百分比为15-30%。
3.如权利要求1所述的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,其特征在于,所述氧化铝粉为粒径≤45μm的煅烧氧化铝粉与粒径≤5μm的α-氧化铝微粉的混合物,煅烧氧化铝粉与α-氧化铝微粉的质量比为1:1-2。
4.如权利要求1所述的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,其特征在于,所述低中温结合剂为电熔铝酸盐水泥粉料。
5.如权利要求1所述的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,其特征在于,所述促烧结剂为萤石粉、硼酸和硼酸盐中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料,其特征在于,所述减水剂为磷酸盐或木质素磺酸盐。
7.如权利要求1-6任一项所述的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料的制备方法,其特征在于,将主料、低中温结合剂、促烧结剂和减水剂倒入强力混炼机中,干混3-5min;再加入水混炼3-5min。
8.如权利要求7所述的制备方法制备得到的自流浇注成型的锡槽底砖封孔料的应用,其特征在于,将封孔料倒入锡槽底砖锥形孔内进行自流平密封,封孔料高出锥形孔5-20mm,使用平板将其刮平,随后封孔料自硬化24-48h。
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