CN101152744B - 加热炉内衬用纤维浇注料及其制造方法 - Google Patents
加热炉内衬用纤维浇注料及其制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
加热炉内衬用纤维浇注料，由陶瓷纤维、硅微粉、漂珠、ρ-Al2O3、三聚磷酸钠、聚苯乙烯球、羧甲基纤维素粉剂配比而成，在生产工艺过程中，所有纤维都在保湿状态进行，改变了传统工艺中利用纤维喷涂机干切制球的工艺，这样减少了纤维粉尘的产生，避免了对人体的伤害，效率大大提高，制得的纤维浇注料收缩小、不易粉化、容重低、成本少。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐火材料，属可塑料，是一种应用于加热炉热工设备内衬的保温材料，同时提供这种纤维浇注料的制造方法。
背景技术
目前，我国石化行业加热炉内衬都选用纤维可塑料(浇注料)这一新型保温材料，中国专利200510038071.1公开了“耐火纤维浇注料及其制造方法”，由耐火纤维棉、聚苯乙烯颗粒、漂珠、超细粉、高铝粉料、纯铝酸钙水泥、三聚磷酸钠外加聚乙烯醇溶液配比组成，其优点在于强度高、导热低、整体性强、无需烘炉等。加热炉结构上，其对流段选用普铝纤维材质，辐射段选用高铝纤维材质，看火门等特殊部位选用锆质纤维材料。一般的纤维浇注料(可塑料)，选用的结合剂都为无机或有机的酸性或碱性结合剂，而纤维材料损毁的重大特征是纤维的收缩和粉化，当采用酸性结合剂时纤维很容易粉化，而当选用碱性结合剂时收缩较大，容易产生许多裂纹。同时这些结合剂及固化剂的加入，或多或少的引入了部分低熔相，对实际使用温度有所降低。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，提供一种收缩小、不易粉化、容重低、成本少的加热炉内衬用纤维浇注料，主要改进在于以ρ-Al2O3为固化剂与结合剂并配合助结合剂硅微粉可以弥补背景技术的不足，因为ρ-Al2O3既无酸性，也不与纤维反应，它能在常温下自发水化并形成凝固相使浇注料凝固。在高温后其最终高温相为α-Al2O3，同时配合助结合剂的使用，进一步提高了材料的中、高温使用性能；添加CMC粉剂，可确保材料的优良施工性能，同时延长了材料的质保时间；用漂珠与聚苯乙烯球作为填充物来使用降低了密度和使用成本，具体是这样来实施的：加热炉内衬用纤维浇注料，其特征在于各组份及其重量份数配比为：
陶瓷纤维 58-68份
硅微粉SiO2+ZrO2≥97％ 8-10份
漂珠 18-25份
ρ-Al2O3≤0.088mm 5.06-6.92份
三聚磷酸钠 0.15-0.2份
聚苯乙烯球≤2mm 0.5-1份
羧甲基纤维素粉剂 0.2-0.3份
本发明的陶瓷纤维，可以选用目前国内众多热工设备上原来采用的纤维贴面和全纤维炉衬在改造或检修时拆除的纤维。目前这些纤维大都是作为垃圾处理掉，既浪费了能源又污染了环境，本发明将拆除的纤维作保湿处理后，作为纤维原料来回收利用，制造成普铝纤维材料，大大降低了生产成本，节约了能源，保护了环境。
加热炉内衬用纤维浇注料的制造方法是，按配比将陶瓷纤维放入充满水的制棉球机中，加入三分之一至二分之一量的分散剂三聚磷酸钠，分散除渣脱水后，制成直径小于等于2cm、含水率≤15％的纤维球骨料；将制得的纤维球骨料倒入搅拌机中，依次加入漂珠，硅微粉，聚苯乙烯球，三聚磷酸钠水溶液，CMC粉剂充分搅拌均匀。整个物料的含水率控制在45±5％，并采用双层防水膜称量包装，ρ-Al2O3为单独密封包装。该材料施工时直接将混合料和ρ-Al2O3搅拌均匀，无需加水，采用手工涂抹式或支模捣打施工。材料在固化后无需烘炉，便可直接投入使用。
本发明的浇注料收缩小、不易粉化、容重低、成本少，在整个生产工艺过程中，所有纤维都在保湿状态，改变了传统工艺中利用纤维喷涂机干切制球的工艺，这样减少了纤维粉尘的产生，避免了对人体的伤害，效率大大提高。
具体实施方式
实施例1，加热炉内衬用纤维浇注料，将58份陶瓷纤维放入充满水的制棉球机中，加入0.1份三聚磷酸钠，分散除渣脱水后，制成直径小于等于2cm、含水率≤15％的纤维球骨料；制成的纤维球骨料倒入搅拌机中，依次加入25份漂珠，9份硅微粉，1份聚苯乙烯球，0.1份三聚磷酸钠的水溶液，0.2份CMC粉剂充分搅拌均匀，6.6份ρ-Al2O3另外单独密封包装，浇注料的含水率控制在45±5％。
实施例2，将65份陶瓷纤维放入充满水的制棉球机中，加入0.05份三聚磷酸钠，分散除渣脱水后，制成直径小于等于2cm、含水率≤15％的纤维球骨料；制成的纤维球骨料倒入搅拌机中，依次加入20份漂珠，8份硅微粉，0.8份聚苯乙烯球，0.1份三聚磷酸钠水溶液，0.3份CMC粉剂充分搅拌均匀，5.75份ρ-Al2O3另外单独密封包装，浇注料的含水率控制在45±5％。
实施例3，将68份陶瓷纤维放入充满水的制棉球机中，加入0.09份三聚磷酸钠，分散除渣脱水后，制成直径小于等于2cm、含水率≤15％的纤维球骨料；制成的纤维球骨料倒入搅拌机中，依次加入18份漂珠，8份硅微粉，0.5份聚苯乙烯球，0.1份三聚磷酸钠水溶液，0.25份CMC粉剂充分搅拌均匀，5.06份ρ-Al2O3另外单独密封包装，浇注料的含水率控制在45±5％。
实施例4，将61份陶瓷纤维放入充满水的制棉球机中，加入0.08份三聚磷酸钠，分散除渣脱水后，制成直径小于等于2cm、含水率≤15％的纤维球骨料；制成的纤维球骨料倒入搅拌机中，依次加入22份漂珠，9份硅微粉，0.6份聚苯乙烯球，0.1份三聚磷酸钠水溶液，0.3份CMC粉剂充分搅拌均匀，6.92份ρ-Al2O3另外单独密封包装，浇注料的含水率控制在45±5％。
所列举的四个实施例中，陶瓷纤维可以是市售新陶瓷纤维，也可以是热工设备上原来采用的纤维贴面和全纤维炉衬在改造或检修时拆除的纤维。
Claims (4)
1.加热炉内衬用纤维浇注料，其特征在于各组份及其重量份数配比为：
陶瓷纤维 58-68份
硅微粉SiO2+ZrO2≥97％ 8-10份
漂珠 18-25份
ρ-Al2O3≤0.088mm 5.06-6.92份
三聚磷酸钠 0.15-0.2份
聚苯乙烯球≤2mm 0.5-1份
羧甲基纤维素粉剂 0.2-0.3份。
2.根据权利要求1所述的加热炉内衬用纤维浇注料，其特征在于陶瓷纤维为回收的拆除纤维。
3.加热炉内衬用纤维浇注料的制造方法，其特征在于按权利要求1所述的配比将陶瓷纤维放入充满水的制棉球机中，加入三分之一至二分之一量的分散剂三聚磷酸钠，分散除渣脱水后，制成直径小于等于2cm、含水率≤15％的纤维球骨料；将制成的纤维球骨料倒入搅拌机中，依次加入漂珠，硅微粉，聚苯乙烯球，三聚磷酸钠水溶液，羧甲基纤维素粉剂充分搅拌均匀，ρ-Al2O3另外单独密封包装；施工时直接将混合料和ρ-Al2O3搅拌均匀，无需加水，采用手工涂抹式或支模捣打施工。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于浇注料的含水率控制在45±5％。
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