CN104671802A - 一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轻质隔热耐火泥浆，由氧化铝空心球、刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉和结合剂组成。本发明同时提供一种轻质隔热耐火泥浆的制备方法，在氧化铝空心球表面涂覆红外反射溶胶，经过高温处理，在表面形成一层高近红外反射涂料层，再将处理后的氧化铝空心球作为骨料制成耐火泥浆。采用本发明在保证耐火泥浆强度和耐火性的同时，降低泥浆密度，提高泥浆隔热能力。

Description

一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法。

背景技术

耐火泥浆是一系列高强的耐火砌筑填缝材料，能有效抵抗高温下强烈的机械冲刷作用，具有气硬性和火硬性特点，高强度和高耐火度，抗磨性能优异，保水性很好，适用于涂抹法和蘸浆法施工。然而，现在的耐火泥浆为了保证耐火和隔热性能，普遍密度较大，不适宜于高处和危险地带施工，且对施工点两侧材料承受要求较高，而一些低密度的耐火泥浆又无法保证耐高温性能和隔热性能。

中国专利CN102875176B公开了一种碳化硅—炭复合砖用耐火泥浆及制备方法，以碳化硅颗粒和细粉、二氧化硅微粉、粘土、酚醛树脂粉、炭黑为原料，呋喃树脂和糠醇为结合剂，产品施工性能好、烘干及烧后粘结强度高，但是密度较大，粘土的质量高低直接影响了产品的质量，不易控制。中国专利CN100548925C公开了一种硅质耐火泥浆粉，用硅石、残硅砖、耐火粘土和黄糊精构成，粘结牢固，但是同样密度较大，不够灵便。中国专利CN102219531B公开了一种绝缘性好的早强、快干耐火泥浆填充料，使用烧结莫来石、石英砂粉、氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥，同时加入了亚纳米级氧化铝微粉、硅微粉等原料，具有强度好，固结速度快等优点，但是原料成本偏高，性价比略低。

发明内容

为了解决轻质耐火泥浆强度低，隔热性能差的问题，我们提出了一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法，采用本发明可以有效提高轻质耐火泥浆的耐火强度和隔热性能，同时提高耐火泥浆的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

为实现上述目的，本发明提供一种轻质隔热耐火泥浆，由以下质量百分比的原料组成：氧化铝空心球：50-80％；刚玉细粉：10-20％；莫来石细粉：10-20％；氧化铝细粉：5-10％；结合剂：5-10％；其原料粒度如下：氧化铝空心球：4-0.1mm；刚玉细粉：1-0.5mm；莫来石细粉：1-0.5mm；氧化铝细粉：1-0.5mm。氧化铝空心球最高使用温度为1800℃，机械强度高，具有良好的隔热性能。同时，细小粒度的金属氧化物具有多种晶体结构，活性很高，在高温使用过程中使高铬砖内部形成各种晶体结构相互作用相互结合，提高稳定性。

优选地，上述结合剂由以下质量百分比的原料组成：磷酸二氢铝：10-20％；糊精：30-80％；木质素磺酸钠溶液：20-60％。结合剂高温状态下原料各组分之间的结合，保证了烧制过程中的稳定，以及辅助了烧制过程中各氧化物晶体结构之间的结合。

本发明同时提供一种轻质隔热耐火泥浆的制备方法，步骤如下：

(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:5-10配成溶液；

(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:5-8配成溶液；

(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量30-50％为止，升温至50-90℃搅拌，直至形成稳定溶胶；

(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中10-20分钟；

(5)把氧化铝空心球自然风干12-36小时，至水分低于0.5％；

(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以5-10℃升温至200-300℃后保温0.5-2小时，再以相同速率升温至500-700℃后保温0.5-2小时，之后冷却至室温；

(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。采用溶胶凝胶工艺，在氧化铝空心球表面涂覆红外反射溶胶，经过高温处理，在表面形成一层高近红外反射涂料层，再将处理后的氧化铝空心球作为骨料制成耐火泥浆，可以大大提高泥浆的隔热能力。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

保证耐火泥浆强度和耐火性的同时，降低泥浆密度，提高泥浆隔热能力。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都落入本发明保护范围；且下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：

一种轻质隔热耐火泥浆，由以下质量百分比的原料组成：氧化铝空心球：55％；刚玉细粉：15％；莫来石细粉：15％；氧化铝细粉：8％；结合剂：7％。

生产步骤如下：

(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:5配成溶液；

(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:5配成溶液；

(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量30％为止，升温至60℃搅拌，直至形成稳定溶胶；

(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中15分钟；

(5)把氧化铝空心球自然风干24小时，至水分低于0.5％；

(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以8℃升温至250℃后保温1小时，再以相同速率升温至600℃后保温1小时，之后冷却至室温；

(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。

随机取样，检测各性能，结果如表1所示。

实施例2：

一种轻质隔热耐火泥浆，成分与实施例1基本相同。

生产步骤如下：

(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:8配成溶液；

(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:8配成溶液；

(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量40％为止，升温至70℃搅拌，直至形成稳定溶胶；

(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中15分钟；

(5)把氧化铝空心球自然风干24小时，至水分低于0.5％；

(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以8℃升温至250℃后保温1小时，再以相同速率升温至600℃后保温1小时，之后冷却至室温；

(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。

随机取样，检测各性能，结果如表1所示。

实施例3：

一种轻质隔热耐火泥浆，成分与实施例1基本相同。

生产步骤如下：

(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:10配成溶液；

(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:8配成溶液；

(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量50％为止，升温至90℃搅拌，直至形成稳定溶胶；

(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中15分钟；

(5)把氧化铝空心球自然风干24小时，至水分低于0.5％；

(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以10℃升温至250℃后保温1小时，再以相同速率升温至600℃后保温1小时，之后冷却至室温；

(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。

随机取样，检测各性能，结果如表1所示。

对比例：

市购普通耐火泥浆，随机取样进行高温性能测试，结果如表1所示。

表1：

从表1中可看出，使用本发明制造的轻质隔热耐火泥浆中杂质含量低，体积密度低，耐火度高，且各温度导热系数明显较对比例低，具有良好的隔热能力。

Claims (3)

1.一种轻质隔热耐火泥浆，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：

氧化铝空心球：50-80%；

刚玉细粉：10-20%；

莫来石细粉：10-20%；

氧化铝细粉：5-10%；

结合剂：5-10%；

其原料粒度如下：

氧化铝空心球：4-0.1mm；

刚玉细粉：1-0.5mm；

莫来石细粉：1-0.5mm；

氧化铝细粉：1-0.5mm。

2.如权利要求1所述的一种轻质隔热耐火泥浆，其特征在于，所述结合剂由以下质量百分比的原料组成：

磷酸二氢铝：10-20%；

糊精：30-80%；

木质素磺酸钠溶液：20-60%。

3.一种轻质隔热耐火泥浆的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:5-10配成溶液；

（2）将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:5-8配成溶液；

（3）将步骤（2）的溶液边搅拌边加入步骤（1）的溶液中，至步骤（2）溶液占总溶液质量30-50%为止，升温至50-90℃搅拌，直至形成稳定溶胶；

（4）将氧化铝空心球浸于步骤（3）的溶胶中10-20分钟；

（5）把氧化铝空心球自然风干12-36小时，至水分低于0.5%；

（6）将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以5-10℃升温至200-300℃后保温0.5-2小时，再以相同速率升温至500-700℃后保温0.5-2小时，之后冷却至室温；

（7）对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。