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

一种耐磨浇注料及其制备方法
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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CN104973877A (zh) * 2015-07-16 2015-10-14 陈巨根 一种具有良好烧结性能的浇注料

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