CN1246507A - 高强速凝耐火粘结剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无机成分的高温粘结剂,含有高铝粉30～75份,广西泥5～15份,超细粉2～10份,六偏磷酸钠1～1.5份,水玻璃15～50份,其耐火度高,最高使用温度可达1800℃,粘结强度大,抗压能力强,高温下不收缩、不开裂、不脱落,耐磨、耐化学腐蚀,凝结时间快,施工方便,适用于焦炉耐材的修补与喷涂。

Description

高强速凝耐火粘结剂

本发明涉及一种无机成分的高温粘结剂，适用于焦炉耐材的修补与喷涂。

耐火泥是耐火砧砌体不可缺少的接缝材料，在焦炉内，它和耐火砌体一样，不仅要承受气体、熔融铁水、钢液以及渣的侵蚀、冲刷，而且要适应温度的急剧变化，这就需要耐火泥具有与耐火砧砌体相近的技术性能，且能把耐火砧粘结成一整体，使砌体具备优良的抗磨性、抗压性、抗腐蚀性，确保焦炉正常运行。过去一般的耐火泥由耐火熟料细粉与耐火生粘土组成，尽管价格低廉，但由于粒度分布不合理，生粘土加入量高，无外加结剂等原因，耐火泥的各种性能不理想，粘结强度差，耐火度偏低，使用过程中脱落现象严重。为了改善耐火泥的性能，提高其耐火度，中国专利CN1078983A公开了一种高温粘结剂，其配方组分为高铝粉50-100份，磷酸10-20份，高岭土30-60份，水10-25份，能实现在1100℃以上的环境温度下正常施工。该粘结剂虽可在高温下操作，仍存在不足，一是该粘结剂用水作溶剂，使用过程中容易脱落，粘结性不好，施工时速凝性不佳，回弹率在30％以上，难以喷补；二是配方中含有磷酸，使粘结剂成酸性，只适用于由酸性材料砌筑的窑炉，由于酸碱中和的原因，不适宜象焦炉这种由碱性材质砌筑的炉窑。

本发明正是为了克服上述不足，提供一种耐火度高，高温下不收缩、不开裂、不脱落，耐磨、耐化学侵蚀，粘结强度、抗压强度高，快速凝固，便于施工的粘结剂。

本发明的配方含有如下组分：

高铝粉(Al₂O₃≥70％，Fe₂O₃≤2％)    30-75份

广西泥(Al₂O₃≥35％，Fe₂O₃≤0.9％)  5-15份

超细粉(Al₂O₃≥80％，Fe₂O₃≤1.5％)  2-10份

六偏磷酸钠                              1-1.5份

水玻璃                                  15-50份

配方中，高铝粉、广西泥的粒度均要求在0.1mm以下，能保证颗粒在溶剂中分布均匀，颗粒越细，粘结剂的致密性越高，粘结强度越大；颗粒越细，粘结剂的线变化率越小，热稳定性越好，高温下不收缩、不开裂、不脱落。

Al₂O₃能承受高温，对粘结剂的耐火度起主要作用；Fe₂O₃含量的多少直接影响粘结剂的线变化率，Fe₂O₃含量多，粘结剂在高温下易收缩，造成开裂、脱落现象。因此，粘结剂在整体上应具有较高的Al₂O₃含量，较低的Fe₂O₃含量。30份以上的高铝粉能确保粘结剂中Al₂O₃的含量要求，Al₂O₃的含量越大，能承受的温度越高，耐火性越好，但高铝粉的含量又不能太多，因为颗料组分含量越多，其在溶剂中越不易分布均匀，且生成的粘结剂稠度太大，不利于施工，而且，太多的高铝粉，会给粘结剂带入较多的Fe₂O₃，增大线变化率，高铝粉的最大份数应控制在75份以下。由于高铝粉中仍含有相对偏多的Fe₂O₃，因此在配方中添加适量的广西泥，以降低粘结剂中Fe₂O₃的含量，但量又不能太多，因为广西泥除了能降低Fe₂O₃含量外，同时也会降低粘结剂中的Al₂O₃含量，影响耐火度，另外，考虑到广西泥价格较高，因此，配方中的广西泥组分一般定位在5-15份。广西泥在水玻璃的作用下，还能有效增进粘结剂的粘结强度。配方中的超细粉由于其粒度极细，一般市售的超细粉粒度＜＜0.1mm，当粘结剂凝固成形时，分布均匀的超细粉能渗入细小颗料的空隙，使整个砌体的致密性很高，达到不透气，不渗钢，从而抗折、抗压强度增大，同时由于超细粉中Al₂O₃含量超过80％，也能防止广西泥加入造成的粘结剂中Al₂O₃含量的减少，确保粘结剂的耐火度；2-10份的超细粉已能满足此要求，若超细粉加入太多，不仅会增加Fe₂O₃的含量，影响线变化率，又导致成本提高。少量的六偏磷酸钠除了能吸收粘结剂中的水份外，还能起润滑密实作用，润滑可使超细粉更易渗入颗粒空隙，因此，六偏磷酸钠对粘结剂的抗折、抗压强度起重要作用；六偏磷酸钠的另一个重要作用是与水玻璃配合，能加快粘结剂的凝固，喷涂后只需1-2从钟就可完全凝固成形，提高了粘结剂的粘结强度。水玻璃具有很好的粘结性，同时能快速凝结，因此选择水玻璃作溶剂，一方面确保粘结剂的整体粘结力，另一方面确保粘结剂的速凝性。正是由于其强大的粘结力与速凝性，粘结剂在施工时，无回弹率，既可方便施工，又大大节约了材料。因施工条件和方式的不同，粘结剂采用的稠度也不同，其稀稠由水玻璃的含量多少控制，一般在15-50份之间选择即可，低于15份，组成不易分散，达不到均匀分布，同时影响粘结性与速凝性；超过50份，导致高铝粉含量偏低，影响耐火度。

本粘结剂的组分中，还可加入少量的三聚磷酸钠，其组分不超过1，三聚磷酸钠进一步加强润滑作用，使超细粉容易填补颗粒空间，提高粘结剂的致密度。

上述组分的粘结剂，其酸碱度呈中性，而焦炉的耐材呈碱性，为了使粘结剂在性能上更接近焦炉的耐火材料，可在配方中加入小于或等于2份的硅微粉，其粒度在0.1mm以下。少量硅微粉的加入，调节了粘结剂的酸碱度，使粘结剂偏碱性，这样焦炉耐材与粘结剂就有了较好的亲和性，更有利于粘结。

本发明所述的粘结剂耐火度高，最高使用温度可达1800℃，粘结强度大，抗压能力强，高温下不收缩、不开裂、不脱落，特别是能承受住温度的剧变，耐磨、耐化学腐蚀，具有良好的体积稳定性与热稳定性，凝结时间快，施工方便，其具体的理化性能参见表一。

表一本发明与粘土的理化性能对比

正是由于该粘结剂具有上述性能，它特别适用于焦炉这种特殊炉窑的耐材修补与喷涂。

在我国的钢铁系统，焦炉历史悠久，炉体庞大，内在结构复杂，拆卸焦炉维修费资巨大，不可取。维修时，用一般的粘结剂，耐火度偏低，经常出现脱落现象，使用时间短，特别是在焦炉的耐火煤气管上，若管与管接缝处的粘结体裂缝或脱落，将造成焦炉产生的煤气的大量泄漏，损失巨大。另外，用一般的粘结剂修补焦炉耐材时，通常需熄炉操作，直接影响生产，采用喷涂，受粘结剂性能的影响，施工不便。

正是由于本发明所述粘结剂具有的高强粘结性、速凝性、耐火性，才特别适用于焦炉这种复杂炉窑的修补与喷涂。对焦炉耐材的维修一般采用喷涂，施工时，无需停产，只要直接将装有该粘结剂的喷枪伸入炉体内，于所需修补部位从上而下进行喷涂，粘结剂一喷出，立刻就在砌体或管壁上迅速凝固，回弹率为零，喷涂后的砌体、管壁迅速被全部封闭，且表面平正光滑。经喷涂后的焦炉在烧结过程中不开裂、不收缩、不脱落，具有良好的体积稳定性与热稳定性，抗压能力强，耐磨、耐化学腐蚀，使用时间长，提高了生产效率，降低了能源消耗。

下面结合实施例进一步说明本发明。

实施例1，将50份粒度为0.088mm的高铝粉、5份粒度为0.088mm的广西泥、5份超细粉、1份六偏磷酸钠投入搅拌器搅匀，再加入39份水玻璃，搅拌均匀，所得的粘结剂较稠，可用于焦炉耐材修补。

实施例2，将35份粒度为0.088mm的高铝粉、10份粒度为0.088mm的广西泥、5份超细粉、1份六偏磷酸钠、1份三聚磷酸钠、3份硅微粉投入搅拌器搅匀，再加入45份水玻璃，搅拌均匀，所得的粘结剂较稀，可用于焦炉耐材部位的喷涂。

Claims (5)

1.一种高强速凝耐火粘结剂，其特征在于含有：

高铝粉(Al₂O₃≥70％，Fe₂O₃≤2％)    30～75份

广西泥(Al₂O₃≥35％，Fe₂O₃≤0.9％)  5～15份

超细粉(Al₂O₃≥80％，Fe₂O₃≤1.5％)  2～10份

六偏磷酸钠                             1～1.5份

水玻璃                                 15～50份

2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于配方中高铝粉、广西泥的粒度在0.1mm以下。

3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于含有0～1份的三聚磷酸钠。

4.根据权利要求1或3所述的粘结剂，其特征在于含有0～2份的硅微粉。

5.根据权利要求4所述的粘结剂，其特征在于硅微粉的粒度在0.1mm以下。