CN107117980A - 一种耐磨浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨浇注料及其制备方法,所述浇注料组份按质量份包括:15‑0mmA90尖晶石30‑50份,10‑5mmA95尖晶石颗粒15‑25份,粒径0.076‑0.088mm的复合无机粉5‑10份,粒径2‑100um的锆凝胶粉 5‑8份,粒径小于1μm的硅微粉3‑8份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉3‑5份,硅酸盐625水泥1‑3份,镁溶胶3‑8份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份;本发明所述复合耐磨浇注料具有组织结构均匀,强度高、耐高温、抗热震性好,易施工的特点。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域,特别涉及一种镁溶胶复合耐磨浇注料及其制备方法。
背景技术
石灰窑、水泥回转窑等窑炉结构部位具有碱性气氛成份重,熟料及热烟气冲刷作用强,环境温差大,耐火度高等特殊工况条件,对耐火材料性能的指标要求比较高,常规产品一般使用的是水泥结合的刚玉莫来石质耐火浇注料,其存在的问题有:刚玉的热膨胀系数比较大,热震稳定性不好,刚玉在水泥窑碱性气氛中由α相刚玉转变为β相刚玉,致体积膨胀,易造成结构破坏,不耐碱性侵蚀,使得喷煤管的寿命大为缩短,已不能满足市场的需要。目前,新型干法水泥生产线规模日益扩大,为了提高整个烧成***的运转率,增强企业的市场竞争力,新型干法水泥生产企业迫切需要高质量的耐火浇注料应用于其中。
浇注料的传统施工方式为振动施工,存在一些缺点,例如,振动器振动不足导致浇注体密度不够,振动过度颗粒容易产生偏析,且振动棒***拔出时易留下空洞,另外振动器有噪声污染,影响施工环境。
发明内容
本发明要提供一种镁溶胶复合耐磨浇注料,所述镁溶胶复合耐磨浇注料可改善组织结构晶相结构均匀性,优化材料坯体防爆性能,进而获得一种抗侵蚀性好,抗碱裂好、抗热震性好、耐磨损,改变传统施工方式,采用自流模式制备得到,施工方便的一种浇注料。
本发明采用的具体技术方案如下:
一种镁溶胶复合耐磨浇注料,包括以下组分原料及重量份:15-0mmA92尖晶石30-50份,10-5mmA95尖晶石颗粒15-25份,粒径0.076-0.088mm的复合无机粉5-10份,粒径2-100um的锆凝胶粉 5-8份,粒径小于1μm的硅微粉3-8份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉3-5份,硅酸盐625水泥1-3份,镁溶胶3-8份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份。
优选的,所述A92尖晶石包括15-8mm、3-8mm和0-3mm的颗粒。
优选的,所述复合无机粉为质量比为1:2:1:1的红柱石、蓝晶石、硅线石和改性莫来石粉的组合。
优选的,所述消泡剂为大田化学生产的PA-311和TCB-1。
优选的,所述耐热钢纤维主要成分为Fe 、Ni和Cr,还包括微量的Nb、Mn和C,以及极微量的Si、P和S;具体成分比例为:Ni-40wt%,Cr-16wt%,Nb-10wt%,Mn-5wt%,C-0.5wt%,Si-0.1wt%以下,P-0.1wt%以下,S-0.1wt%以下,余量为Fe。
优选的,所述防爆纤维为直径3μm,长度7mm,熔点为90度以下的聚合物纤维。
优先的,所述碳酸铝的细度为180目。
本发明的另一个目的是提供一种耐磨浇注料的制备方法。
一种耐磨浇注料的制备方法,包括如下步骤:a.将上述原料(镁溶胶除外)倒入搅拌装置内,室温搅拌混合;b.加入3-8%的镁溶胶搅拌均匀;c.搅拌好的物料注入模具,带模具养护48h,脱模养护36-48h后干燥;d.以5℃/min升温至300保温6h,以10℃/min升温至1300℃保温4h,即可得到产品。
本发明的有益效果如下:
本发明采用尖晶石作为骨料,利用尖晶石的硬度高,耐磨性好的特点,来提高浇注料的耐磨性能和抗侵蚀性能;浇注料中复合无机粉为红柱石、蓝晶石、硅线石和改性莫来石粉组合,红柱石、硅线石在高温下不可逆地转化为莫来石和SiO2,SiO2基本处于莫来石晶体内部,在高温状态下莫来石晶体内被软化的SiO2能够吸收温度变化而引起的体积变化,同时蓝晶石的莫来石转化温度较红柱石低,可以形成梯度化的莫来石化反应,可以避免为了获得同样的膨胀,全部使用红柱石避免集中膨胀导致的裂纹;同时使用的改性莫来石属于一种亚高岭土,使用过程中可以吸收窑内气氛中的碱性物质,也能随窑内温度变化继续莫来石化,起到优化材料基质改善材料性能作用,三者可以实现完美的结合从而避免一种产品的不足。通过消泡剂PA-311和TCB-1的复合加入,可以更好的消除气泡,气体更易排出,改善气孔分布状态,避免浇注料内部不均匀化避免了材料偏析,使用量0.15份比较合适,超过0.15份影响材料性能,小于0.15份气泡不能充分排除。添加锆凝胶粉,硅微粉,镁溶胶,氧化铝微粉,硅酸盐625水泥,可以形成镁尖晶石镁橄榄石硅酸锆复合结构,使得基质的主晶相为多项复合结构,彼此间互相咬合,提高了浇注料晶相间组织均匀性,进而改善了浇注料的整体性能;本发明还使用了碳酸铝,防爆纤维复合防止浇注料的爆裂,防爆纤维在烘烧过程软化、收缩、熔化,最后形成气孔并碳化,碳酸铝会在浇注后与水反应产生气体,在材料内部形成微小网络气孔,形成水气通道,减轻材料内部应力,提高抗热震性,延长浇注料的使用寿命,分解后的产物又是活性氢氧化铝,可以与***内组分形成高温相物质。
此外,本发明改变传统施工方式,采用自流模式,不需振动器振动即可为自动流动、摊平、密实和固化,避免了振动施工可能带来的浇注料偏析等问题,同时添加复合消泡剂使浇注料具备良好的消泡排除气体功能。本发明采用耐热钢纤维对浇注料进行内部的加固,耐热钢纤维表面粗糙,可与润湿后的粉料紧密结合起到一定的支撑作用,有助于浇注料更快地塑形。与传统浇注料比,镁溶胶复合耐磨浇注料高温体积稳定性好、抗碱侵蚀、抗爆裂,使用寿命长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种镁溶胶复合耐磨浇注料,包括以下组分原料及重量份:15-0mmA92尖晶石50份,10-5mmA95尖晶石颗粒15份,粒径0.076-0.088mm的复合无机粉10份,粒径2-100um的锆凝胶粉5份,粒径小于1μm的硅微粉5份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份,硅酸盐625水泥1份,镁溶胶4份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料:a.将上述原料(镁溶胶除外)倒入搅拌装置内,室温搅拌混合;b.加入4份的镁溶胶搅拌均匀;c.搅拌好的物料注入模具,带模具养护48h,脱模养护36-48h后干燥;d.以5℃/min升温至300保温6h,以10℃/min升温至1300℃保温4h,即可得到产品。
实施例2
一种镁溶胶复合耐磨浇注料,包括以下组分原料及重量份:15-0mmA92尖晶石45份,10-5mmA95尖晶石颗粒20份,粒径0.076-0.088mm的复合无机粉10份,粒径2-100um的锆凝胶粉5份,粒径小于1μm的硅微粉5份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份,硅酸盐625水泥2份,镁溶胶5份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料:a.将上述原料(镁溶胶除外)倒入搅拌装置内,室温搅拌混合;b.加入4%的镁溶胶搅拌均匀;c.搅拌好的物料注入模具,带模具养护48h,脱模养护36-48h后干燥;d.以5℃/min升温至300保温6h,以10℃/min升温至1300℃保温4h,即可得到产品。
实施例3
一种镁溶胶复合耐磨浇注料,包括以下组分原料及重量份:15-0mmA92尖晶石48份,10-5mmA95尖晶石颗粒18份,粒径0.076-0.088mm的复合无机粉8份,粒径2-100um的锆凝胶粉 5份,粒径小于1μm的硅微粉4份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份,硅酸盐625水泥1份,镁溶胶4份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料:a.将上述原料(镁溶胶除外)倒入搅拌装置内,室温搅拌混合;b.加入5份的镁溶胶搅拌均匀;c.搅拌好的物料注入模具,带模具养护48h,脱模养护36-48h后干燥;d.以5℃/min升温至300保温6h,以10℃/min升温至1300℃保温4h,即可得到产品。
实施例4
一种镁溶胶复合耐磨浇注料,包括以下组分原料及重量份:15-0mmA92尖晶石50份,10-5mmA95尖晶石颗粒15份,粒径0.076-0.088mm的复合无机粉10份,粒径2-100um的锆凝胶粉5份,粒径小于1μm的硅微粉5份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉5份,硅酸盐625水泥3份,镁溶胶7份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份。
按如下步骤制备浇注料:a.将上述原料(镁溶胶除外)倒入搅拌装置内,室温搅拌混合;b.加入6份的镁溶胶搅拌均匀;c.搅拌好的物料注入模具,带模具养护48h,脱模养护36-48h后干燥;d.以5℃/min升温至300保温6h,以10℃/min升温至1300℃保温4h,即可得到产品。
上述实施例所得浇注料技术性能指标如下:
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不是对本发明的限制,本领域技术人员根据本发明所作的等效变换与修改,都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种耐磨浇注料,包括以下组分原料及重量份:15-0mmA92尖晶石30-50份,10-5mmA95尖晶石颗粒15-25份,粒径0.076-0.088mm的复合无机粉5-10份,粒径2-100um的锆凝胶粉 5-8份,粒径小于1μm的硅微粉3-8份,粒径小于1.2μm的Al2O3微粉3-5份,硅酸盐625水泥1-3份,镁溶胶3-8份,焦磷酸钠 0.12份,消泡剂 0.15份,防爆纤维0.3份,碳酸铝0.2份。
2.根据权利要求1所述的耐磨浇注料,其特征在于:所述A92尖晶石包括15-8mm、3-8mm和0-3mm的颗粒。
3.根据权利要求1所述的耐磨浇注料,其特征在于:所述复合无机粉为质量比为1:2:1:1的红柱石、蓝晶石、硅线石和改性莫来石粉的组合。
4.根据权利要求1所述的耐磨浇注料,其特征在于:所述消泡剂剂为大田化学生产的PA-311和TCB-1。
5.根据权利要求1所述的耐磨浇注料,其特征在于:所述碳酸铝的细度为180目。
6.一种耐磨浇注料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
a.将上述原料(镁溶胶除外)倒入搅拌装置内,室温搅拌混合;
b.加入3-8份的镁溶胶搅拌均匀;c.搅拌好的物料注入模具,带模具养护48h,脱模养护36-48h后干燥;d.以5℃/min升温至300保温6h,以10℃/min升温至1300℃保温4h,即可得到产品。
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