CN104016689A - 一种低水泥浇注料 - Google Patents

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张金龙
李存弼
汪雷
董舜杰
蒋杰
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Anhui Ruitai New Materials & Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种低水泥浇注料，其成分按重量份比如下：刚玉5～3mm：30～40份，刚玉3～1mm：10～20份，特级矾土1～0mm：5～10份，碳化硅1～0mm：5～15份，亚白刚玉粉200目：8～15份，氧化铝微粉：3～8份，高纯氧化硅微粉：4～7份，矾土微粉：6～8份，拉法基-71水泥：5～7份，446钢纤维：1～2份，防爆纤维：0.04～0.1份，六偏磷酸钠：0.1～0.2份。有益效果：通过本材料制成的水泥窑具有耐磨性好、韧性高等优点，且材料具有抗碱腐蚀的性能，高温强度高，抗热震性能优良诸多性能。

Description

一种低水泥浇注料
技术领域
本发明涉及一种低水泥浇注料。
背景技术
现代新型干法水泥生产线的回转窑三次风管弯头，闸板，因使用条件苛刻，寿命极低，无法做到与水泥企业每年一次的大修时间同步，提升其使用寿命乃当务之急。
水泥窑三次风管弯头，不仅要承受800~1200℃的工作温度下的严重碱腐蚀，且始终经受到夹带熟料颗粒的高速气流冲刷，损坏严重。采用高铝浇注料仅能维持一个月，莫来石刚玉浇注料也仅使用四个月。需要浇注料既具备足够的耐磨性，保证材料在高速气流作用下经得起冲刷，避免引起的剥落、掉块，又要让浇注料经受碱性气体长时间侵蚀，具备良好的耐碱性能。
以海螺集团宁国水泥厂为例，该公司三线直径4.8M，长74M，5000T/D预分解窑的三次风管弯头就先后使用过多种材料，一般仅能维持四个月左右的使用寿命，达不到工厂大修的基本要求，通常采用“打包箱”作应急处理。我公司于2005年初，配合宁国水泥厂的工程技术要求，研发了超高强耐磨浇注料（RT-85），该产品使用后完全满足了各项要求，其寿命高达三年。
超高强耐磨浇注料（RT-85），自投产以来已累计生产3万吨，产值达2亿元以上。广泛地应用于海螺集团，华润集团，冀东集团，台泥集团，中联集团，南方集团等约300条生产线大型回转窑的三次风管弯头，闸板以及篦冷机喉部，余热发电取风口等高耐磨部位。
发明内容
本发明在于提供一种低水泥浇注料，经过精心设计，强化基质并优化浇注料的化学组成，以确保材料的优异性能。
骨料部分，以刚玉，特级矾土为主，刚玉熔点高达2050℃，热膨胀系数为8.6×10-6K-1，，硬度为9，从而赋予材料很强的耐磨性能；碳化硅具有高熔点，高硬度，高导热，低膨胀和可氧化的特性。刚玉不仅使耐磨性能好，材料的抗热震性能也得以改善，在氧化气氛下：
SiC  +  3/2O2  → SiO2  +  CO
形成SiO2釉状保护膜，阻止碱性气体的侵蚀，增强材料的耐碱性能。
     基质部分，采用氧化铝微粉、高纯氧化硅微粉、矾土微粉多组份复合超微粉，使材料的分散性，充填性得以改善，从而使材料的施工性能显著提高。
氧化硅超微粉与氧化铝微粉促进了莫来石化反应：
3Al2O3+2SiO2→3Al2O3.2SiO2(莫来石)
氧化硅微粉的加入使浇注料在80℃以前产生氢键结合，80～600℃时因脱水反应：
SiO2-Si-OH+HO-Si-SiO2→ SiO2-Si-O-Si-SiO2+ H2O        
形成牢固的Si-O-Si键，呈现三维空间的网状结构，提高了结合强度；
综上所述，该配比组成既使基质强化，又让骨料与基质优化匹配，添加了耐热钢纤维，既增加耐磨性又改善了韧性。从而保证材料获得抗碱腐蚀，高温强度高，抗热震性能优良诸多性能。
    为了全面的评判材料性能，检测常温、高温理化性能和抗碱试验，常温耐磨性试验。
根据以上分析，设计低水泥浇注料成分如下（重量份比）：
刚玉5~3mm            30~40份
刚玉3~1mm            10~20份
特级矾土1~0mm        5~10份
碳化硅1~0mm          5~15份
亚白刚玉粉 200目      8~15份
氧化铝微粉             3~8份
高纯氧化硅微粉         4~7份
矾土微粉               6~8份
拉法基-71水泥          5~7份
446钢纤维              1~2份
防爆纤维               0.04~0.1份
六偏磷酸钠             0.1~0.2份。
具体的，所述刚玉、特级矾土、碳化硅、亚白刚玉粉、氧化铝微粉、高纯氧化硅微粉、矾土微粉、拉法基—71水泥、446钢纤维、防爆纤维、六偏磷酸钠均为市售耐火原料或化工原料。
材料的配制过程为以上各种固体原料按预定的配比称重，混合后，经称重包装成为袋装不定形耐火材料。使用时，拆开包装，将材料倒入搅拌机，加水搅拌成浇注料，按要求浇注，再经养护、干燥、烘烤使用。
有益效果：通过本材料制成的水泥窑具有耐磨性好、韧性高等优点，且材料具有抗碱腐蚀的性能，高温强度高，抗热震性能优良诸多性能。
具体实施方式
实施例1
一种低水泥浇注料，其主要组成按重量份比如下：
刚玉5~3mm             35份
刚玉3~1mm             15份
特级矾土1~0mm          8份
碳化硅1~0mm           10份
亚白刚玉粉200目        10份
氧化铝微粉               5份
高纯氧化硅微粉           4份
矾土微粉                 6份
拉法基-71水泥            7份
446钢纤维                1.5份
防爆纤维                 0.08份
六偏磷酸钠               0.15份
水      5.2份
各种固体原料按预定的配比称重，混合加水搅拌，制样，经检测达到以下性能
1、理化性能
  体积密度g.cm-3 抗折强度/MPa 耐压强度/MPa 线变化率/%
110℃/24h 3.06 21.33 169.35 0.01
1100℃/3h 3.02 17.21 154.39 -0.14
1350℃/3h 3.05 16.97 125.74 -0.17
2、抗碱：一级（GB10696-89）。
3、常温耐磨性：4.6/cm3（GB/T18301-2001）。
实施例2
一种低水泥浇注料，其主要组成按重量份比如下：
刚玉5~3mm            32份
刚玉3~1 mm           18份
特级矾土1~0mm        8份
碳化硅1~0mm          11份
亚白刚玉粉             12份
氧化铝微粉             3份
高纯氧化硅微粉         4份
    矾土微粉               6份
拉法基-71水泥          6份
446钢纤维             1.2份
防爆纤维              0.05份
六偏磷酸钠            0.12份
水      5份
各种体原料按预定的配比称重，混合加水搅拌，制样，经检测达到以下性能：
1、理化性能：
  体积密度g.cm-3 抗折强度/MPa 耐压强度/MPa 线变化率/%
110℃/24h 3.04 19.69 163.37 0.02
1100℃/3h 3.01 17.88 159.10 -0.16
1350℃/3h 3.02 15.89 130.44 -0.19
2、抗碱：一级(GB10696-89)。
3、常温耐磨性：4.8/cm3(GB/T18301-2001)。

Claims (3)

1.一种低水泥浇注料，其特征在于：其主要成分按重量份比如下：
刚玉5~3mm               30~40份
刚玉3~1mm               10~20份 
特级矾土1~0mm           5~10份  
碳化硅1~0mm             5~15份
亚白刚玉粉  200目        8~15份
氧化铝微粉                3~8份
高纯氧化硅微粉            4~7份
矾土微粉                  6~8份
拉法基-71水泥             5~7份
446钢纤维                 1~2份
防爆纤维                 0.04~0.1份
六偏磷酸钠                0.1~0.2份。
2.根据权利要求1所述的一种低水泥浇注料，其特征在于：所述刚玉、特级矾土、碳化硅、亚白刚玉粉，氧化铝微粉、高纯氧化硅微粉、矾土微粉、纯铝酸钙水泥、446钢纤维、防爆纤维、六偏磷酸钠均为市售耐火原料或化工原料。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种低水泥浇注料，其特征在于：所述低水泥浇注料的制备方法为：按重量比称取各组成原料，搅拌混合后通过包装袋包装即可。
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