CN103214253A

CN103214253A - 一种高强抗剥落均质复合浇注料及制备方法

Info

Publication number: CN103214253A
Application number: CN201310154084XA
Authority: CN
Inventors: 安建成; 王林俊; 王亚利; 张明宇; 王德伟
Original assignee: TONGDA REFRACTORY TECHNOLOGIES Co Ltd; YANGQUAN JINYU TONGDA HIGH TEMPERATURE MATERIAL CO Ltd
Current assignee: TONGDA REFRACTORY TECHNOLOGIES Co Ltd; YANGQUAN JINYU TONGDA HIGH TEMPERATURE MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2013-07-24

Abstract

一种高强抗剥落均质复合浇注料及制备方法，本属于耐火浇注料技术领域。该复合浇注料包括矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、结合剂、辅助原料、外加剂等，各原料的质量百分比为：矾土基均质料的骨料和粉料：40～70%，氧化铝粉：3～10%，硅微粉2～7%，无机结合剂：1～7%，辅助原料：5～30%，外加剂：0.1～0.45%。采用高效分散剂和合适添加成分，经混料工艺制备出高强抗剥落均质复合浇注料。优点在于，组成、结构均匀，有效的解决了目前高铝质和刚玉质浇注料高温强度低，高温下易剥落、开裂，耐磨耐碱、氯、硫侵蚀性能差的问题，延长寿命周期的同时增强了维护维修时间的可计划性。

Description

一种高强抗剥落均质复合浇注料及制备方法

技术领域

本发明属于耐火浇注料技术领域，特别是涉及一种高强抗剥落均质复合浇注料及制备方法。

背景技术

从上世纪九十年代后期至今，中国的新型干法水泥生产发展迅猛，尤其是大型新型干法水泥窑，如日产5000吨、日产10000吨的新型干法水泥生产技术装备已达到国际先进水平，我国已成为世界水泥制造中心，目前国内现有的日产超过2000吨的大型干法水泥窑生产线已经超出1100条。

生产技术水平和产能的大幅提高、阶段性停窑给干法水泥生产线提出了新的要求。如随着生产技术的提高、产能的加大，水泥窑筒体直径不断加大，转速不断加快，水泥窑窑口所承受的热应力越来越大，因此，对前窑口用浇注料的高温强度及抗剥落性要求越来越高。同时，燃料及水泥原料质量越来越差，烧成过程中的碱氯硫含量也越来越高，在高温下对也加大了对耐火材料的侵蚀，除此之外，为了促进水泥行业市场的健康发展所实施的水泥厂大面积阶段性停产保价也对耐火材料的热震性提出了更高的要求。

传统的高铝矾土质浇注料和刚玉质浇注料由于其材质自身的缺陷不能很好的适应当今水泥窑的使用要求。公开号为CN1326804C的中国发明专利中提供了一种结合国内铝矾土矿的开采特征，综合利用中低品位矾土和煤矸石为主要原料生产矾土基莫来石均质料的制备方法，制备出了具有均匀的组成、结构和性能的优质耐火原料，这种优质合成原料具有耐火度高、抗热震性好、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好、高温力学性能优越等性质，是理想的高级耐火原料，已逐渐被业界追捧，成为未来耐火材料的发展方向。

因此，本发明正是利用矾土基均质料优越的性能特点，结合目前水泥窑生产线对耐火材料的新要求，研制一种热态强度高、热震稳定性好、抗剥落性能优越、稳定耐用的大型水泥用高强抗剥落浇注料。

发明内容

本发明目的在于提供一种高强抗剥落均质复合浇注料及制备方法，利用矾土基均质料化学成分、结构均一、性能稳定、主晶相为莫来石，线性变化小，微观上晶体相互穿插，具有优良的高温强度，同时又具有一定柔韧性，与周围基质结合好等特点，来改善目前高铝矾土质、刚玉质浇注料高温强度低、高温下抵抗机械应力和热应力差，易剥落、出现裂缝等缺点，制备一种高强抗剥落均质复合浇注料。

本发明的高强抗剥落均质复合浇注料包括矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、结合剂、辅助原料、外加剂等，各原料的质量百分比如下：

本发明中浇注料中骨料与粉料的质量比为(50～80%)/(50～20%)。矾土基均质料的化学成分要求Al₂O₃≥68%，Fe₂O₃≤1.5%。所用矾土基均质料骨料及粉料Al₂O₃含量波动≤2%。氧化铝粉的化学成分要求Al₂O₃≥97%，平均粒径≤180目。无机结合剂指的是Al₂O₃含量为58%～72%的铝酸钙水泥。辅助原料指的是以下原料中的一种或几种：板状刚玉、莫来石颗粒、细粉或微粉，亚白刚玉颗粒、细粉或微粉，棕刚玉颗粒、细粉或微粉，熔融石英颗粒或细粉，碳化硅颗粒、细粉或微粉，红柱石、蓝晶石、硅线石颗粒或细粉。外加剂为以下的一种或几种：柠檬酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、硼酸、氢氧化锂、高分子有机外加剂。

本发明的制备方法如下：将矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥、外加剂充分混合均匀后，加入4～6%水进一步充分均匀混合，即得高强抗剥落均质复合浇注料。

按本发明制备的高强抗剥落均质复合浇注料与高铝矾土质浇注料和刚玉质浇注料相比具有的优点是：

1.本发明中主材质矾土基均质料以莫来石为主晶相，加之辅助原料的相互作用，有利于提高材料的热态强度，及颗粒与基质间结合的紧密程度。在高温下较矾土质浇注料具有更优越的体积稳定性、热态强度、耐磨性和抗剥落性能；

2.本发明中主材质矾土基均质料气孔率低，所制备浇注料施工加水量少，硬化后致密度高，抗碱、氯、硫侵蚀性能好；

3. 本发明中原材料成分、结构均匀，使用性能稳定，使用后局部开裂、脱落的几率小，能延长设备衬里的使用寿命；同时，稳定的产品性能保障了设备运转周期的稳定性，增强了维护维修时间的可计划性；

4. 本发明所述浇注料采用矾土基均质料为主要原料，提高矾土资源综合利用率的同时提升了矾土的附加值，合理有效的利用了资源，也降低了产品成本。

施工加水量波动小、使用性能稳定，减少了局部脱落、开裂的几率，延长寿命周期的同时增强了维护维修时间的可计划性。可广泛的应用于大型干法水泥窑前窑口、燃烧器等关键部位以及其他陶瓷、石化等热工窑炉在高温下应力较集中的部位。

具体实施方式

下举例说明本发明的实施及特点，但本发明不局限于下述实施例的限制。

实施例1

高强抗剥落均质复合浇注料按下比例配制：

注：*处含≥8mm，5～8 mm，3～5 mm，1～3 mm，0～1 mm，180目几种粒级中的一种或几种。

实施例2

新型高强抗剥落均质复合浇注料按下比例配制：

实施例3

新型高强抗剥落均质复合浇注料按下比例配制：

本发明采用矾土基均质料制备的高强抗剥落均质复合浇注料实例中的性能见附表：

附表：

Figure 201310154084X100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1.一种高强抗剥落均质复合浇注料，其特征在于：它包括矾土基均质料的骨料和细粉、氧化铝粉、硅微粉、无机结合剂、辅助原料、外加剂等，各原料质量百分比如下：

。

2.根据权利要求1所述的复合浇注料，其特征在于：浇注料中骨料与粉料的质量比为：50～80%：50～20%。

3.根据权利要求1所述的复合浇注料，其特征在于：矾土基均质料的化学成分要求Al₂O₃≥70%，Fe₂O₃≤1.5%；同批矾土基均质料骨料及粉料Al₂O₃含量波动≤2%。

4.根据权利要求1所述的复合浇注料，其特征在于：氧化铝粉的化学成分要求Al₂O₃≥97%，平均粒径≤180目。

5.根据权利要求1所述的复合浇注料，其特征在于：无机结合剂指的是Al₂O₃含量为58%～80%的铝酸钙水泥。

6.根据权利要求1所述的复合浇注料，其特征在于：辅助原料指的是以下原料中的一种或几种：板状刚玉、莫来石颗粒、细粉或微粉，亚白刚玉颗粒、细粉或微粉，棕刚玉颗粒、细粉或微粉，熔融石英颗粒或细粉，碳化硅颗粒、细粉或微粉，红柱石、蓝晶石、硅线石颗粒或细粉。

7.根据权利要求1所述的复合浇注料，其特征在于，外加剂为以下的一种或几种：柠檬酸钠、氢氧化锂、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、硼酸、高分子有机外加剂。

8.一种权利要求1所述高强抗剥落均质复合浇注料的制备方法，其特征在于：将矾土基均质料的骨料和粉料、氧化铝粉、硅微粉、无机结合剂、辅助原料，外加剂混合均匀后，加入4～6%水进一步均匀混合，即得高强抗剥落均质复合浇注料。