CN115626815A - 一种基于球形微粉的耐火浇注料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及浇注料制备工艺，具体为一种基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，包括，步骤S1，中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量和要求的标准参数；步骤S2，传动机构将混料筒传送至各注料机出料口处，各注料机根据所述中控单元选取的注入量向混料筒注入耐火浇注料的原料，所述混料筒根据耐火浇注料原料注入总量控制搅拌速率以使耐火浇注料的各原料混料均匀；步骤S3，对生产的耐火浇注料进行高温耐火性能和流动性检测，与要求的标准参数相比较，对各注料机的研磨速率、各注料机内筛网的振荡频率以及混料筒的筒壁清扫频率进行调节，以使耐火浇筑料的性状符合标准。
Description
技术领域
本发明涉及浇注料制备领域，尤其涉及一种基于球形微粉的耐火浇注料及其制备工艺。
背景技术
耐火浇注料，是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，具有较高流动性，以浇注方式成型的不定形耐火材料。同其他不定形耐火材料相比，结合剂和水分含量较高，流动性较好，故而浇注料应用范围较广，可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用，又可用浇注或震实方法制成预制块使用。传统浇注料生产线的生产过程中费时费力，且生产效率低，作业精准度差，基本处于粗放型生产方式，尤其在在投料环节，粉末状物料容易出现吸附现象，在投料仓壁上残留物料过多的现象，不仅造成浪费且造成浇注料中各原料含量不符合标准造成混料不均等问题。
中国专利CN104030713B公开了一种浇注料的制备方法，其以刚玉颗粒、氮化铝细粉、纯铝酸钙水泥、二氧化硅微粉，采用BaSO4、TiB2、SrTiO3、Na3AlF6复合作为抗铝液润湿添加剂，并外加占原料总重量0.12％的三聚磷酸钠和0.03％的聚羧酸盐作为分散剂制备寿命长，热稳定性好的浇注料，但仍未解决粉末状物料粘附于筒壁且无法通过控制浇注料原料的注入量和原料性状保证浇注料性状的技术问题。
发明内容
为此，本发明提供一种基于球形微粉的耐火浇注料及其制备工艺，可以解决无法通过制备工艺尤其是球形微粉的粒度以及各原料分次注入以使产出的浇注料性能符合标准的技术问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，包括：
步骤S1，中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量和要求的标准参数；
步骤S2，传动机构将混料筒传送至各注料机出料口处，各注料机根据所述中控单元选取的注入量向混料筒注入耐火浇注料的原料，所述混料筒根据耐火浇注料原料注入总量控制搅拌速率以使耐火浇注料的各原料混料均匀；
步骤S3，对生产的耐火浇注料进行高温耐火性能和流动性检测，与要求的标准参数相比较，对各注料机的研磨速率、各注料机内筛网的振荡频率以及混料筒的筒壁清扫频率进行调节，以使耐火浇筑料的性状符合标准。
进一步的，在所述步骤S1中，所述中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M1，中控单元选取重量M11为球形莫来石60注入量、重量M12为球形氧化铝注入量、重量M13为球形硅微粉注入量、重量M14为氧化铝注入量，重量M15为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M2，中控单元选取重量M21为球形莫来石60注入量、重量M22为球形氧化铝注入量、重量M23球形硅微粉注入量、重量M24为氧化铝注入量，重量M25为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M3，中控单元选取重量M31为球形莫来石60注入量、重量M32为球形氧化铝注入量、重量M33球形硅微粉注入量、重量M34为氧化铝注入量，重量M35为硅灰注入量，其中，M1为要求具有强流动性，M2为要求具有高温抗折能力，M3为要求高温耐压性能，其中，各微粉原料总重量为固定值。
进一步地，所述中控单元获取混料筒内浇注料原料重量m0与预设重量D相比较，选取混料筒内的搅拌速率，其中，
当m0≤D1，所述中控单元选取第一预设速率V1为混料筒内的搅拌速率；
当D1＜m0＜D2，所述中控单元选取第二预设速率V2为混料筒内的搅拌速率；
当m0≥D2，所述中控单元选取第三预设速率V3为混料筒内的搅拌速率；
其中，所述中控单元预设重量D，设定第一预设重量D1，第二预设重量D2，中控单元预设速率V，设定第一预设速率V1，第二预设速率V2，第三预设速率V3。
进一步地，在所述步骤S2中，各所述注料机和所述搅拌机分若干次向混料筒内注入原料，传动机构按照往复传动的方式实现混料筒分次注入，第一预设条件下，所述中控单元对第n/4次原料注入后的混料筒内耐火浇注料的高温耐火性能进行检测，若耐火浇注料的高温耐火性能符合标准，中控单元判定当前不对各注料机的研磨转速和筛网的振荡频率进行调节，若耐火浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元对各注料机的研磨转速和筛网的振荡频率进行调节，所述第一预设条件为混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且m0≤D1，其中，n/4为整数，若为非整数则向下取整。
进一步地，在第二预设条件下，中控单元对第n/2次原料注入后对混料筒内耐火浇注料的流动性进行检测，若耐火浇注料的流动性符合标准，中控单元判定不对原料注入次数和混料筒内的搅拌速率进行调节，若耐火浇注料的流动性不符合标准，中控单元判定增加球形莫来石单次注入量，提高混料筒的搅拌速率，其中，n为预设原料注入次数，第二预设条件为混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且D1＜m0＜D2。
进一步地，在第二预设条件下，所述中控单元对3/4×n次原料注入后的混料筒内耐火浇注料的高温耐火性能进行检测，若耐火浇注料的高温耐火性能符合标准，中控单元判定不对传动机构的传动速率和筛网的振荡频率进行调节，若耐火浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元对传动机构的传动速率和筛网的振荡频率进行调节，其中，3/4×n为整数，若为非整数则向下取整。
进一步地，所述混合筒内原料重量m0与预测混料筒内浇注料原料重量M0差值△m，其中，M0＝Md×i，若差值小于预设差值，所述中控单元判定混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量差值在预设范围内，若差值大于预设差值，所述中控单元判定混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量差值不在预设范围内，中控单元对混料筒内筒壁清扫频率和筛网振荡频率进行调节，设定Md为混料筒内浇注料原料单次注入量，i为已注入次数。
进一步地，所述中控单元根据所述混合筒内原料重量m0与预测混料筒内浇注料原料重量M0差值△m对混料筒内筒壁清扫频率、筛网振荡频率以及各注料机的研磨转速进行调节，设定△m＝m0-M0，当差值△m小于第一预设差值△M1，中控单元提高筛网振荡频率PZ至PZ1，设定PZ1＝PZ1×(1+(△M1-△m)/△M1)，同时提高混料筒内筒壁清扫频率PT至PT1，设定PT1＝PT×(1+(△M1-△m)/△M1)，当差值△m大于第二预设差值△M2，中控单元判定降低各注料机的研磨转速VY至VY1，设定YV1＝VU×(1-(△m-△M2)/△M2)。
另一方面，本发明提供一种基于球形微粉的耐火浇注料，包括，3-5、1-3、0-1及200目的RM70颗粒料、水泥、蓝晶石、球形硅微粉、球形氧化铝微粉、球形莫来石RW60微粉、硅灰以及添加剂。
进一步地，3-5目RM70颗粒料17份、1-3目RM70颗粒料30份、0-1目RM70颗粒料17份、200目的RM70颗粒料18份、水泥6份、蓝晶石2份、球形硅微粉2份、球形莫来石RW60微粉4份、硅灰3份制备的浇注料加水量为6.5％的流动性为238。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明制备耐火浇注料的制备工艺可根据浇注料的使用场景选取合适的原料注入参数，更具体的主要是对浇注料形状产生较大影响的微粒质量，包括对流动性影响较大的球形莫来石60、对耐压强度和高温强度影响较大的球形氧化铝以及对耐压和抗折强度影响较大的球形硅微粉，以上原料的含量和质量对制备的浇注料性能具有重要的作用。因此，在中控单元根据使用场景确定各原料的含量时，并辅以球形莫来石60、球形硅微粉以及球形氧化铝的质量的把控以及对混料筒的各原料的充分的混合，确保浇注料的基本性能以及使用场景的性能符合标准。
尤其，本发明中控单元将重量划分为两个标准，通过混料筒内的浇注料原料的重量与预设重量相比较，选取最佳的速率作为混料筒的搅拌速率，以动态的调节搅拌速率使搅拌速率与混料筒内的原料重量相适配，提高混料筒内混合物的搅拌均匀程度。
尤其，本发明采用多次注入的方式提高各微粉与混合物的搅拌均匀，避免统一投料造成的混料不均，影响浇注料的性能，在多次注入的过程中，为避免前期注料过程中各微粉不符合标准，导致后期无法修正浇注料性能，若混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且混料筒内的重量小于等于第一预设重量时，中控单元判定对第n/4次原料注入后的浇注料高温耐火性能进行检测，若耐火性能不符合标准，中控单元通过提高各注料机的转速以及筛网的振荡频率以提高后期注入混料筒内各微粉原料的粒径，同时避免筛网上的微粉聚集导致出料口出料量降低。
尤其，本发明在混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内混料筒内的重量在第一预设重量和第二预设重量之间时，对第n/2次原料注入后的浇注料的流动性进行检测，确定其流动性是否符合标准，若不符合标准，及时调整，避免成袋包装后的浇注料不符合标准，造成施工异常，且成品浇注料流动性不符合标准，返工或调配难度太大，因此在制备过程中，满足第二预设条件时，中控单元对第n/2次原料注入后的浇注料的流动性进行检测，若流动性不符合标准，中控单元判定提高球形莫来石单次注入量，即提高第二注料机的单次注入量，以保障浇注料的流动性，同时提高混料筒的搅拌速率，确保多加入的微粉与各原料搅拌充分。
尤其，本发明在第二预设条件下，对后期注入的原料再次进行高温耐火性能的检测，并对不符合标准的浇注料制备工艺参数进行调整，以确保产出的浇注料耐火性能符合标准，具体的，由于后期注入，在混料筒内重量已达到一定程度后，混料筒内搅拌速率以达到一定速率，为避免混料筒内粉末飞溅，中控单元判定降低传动机构的传动速率，相当于延长搅拌时间，提高混料筒内搅拌均匀度的同时，提高筛网振荡频率避免筛网上聚集过多粒径符合标准的微粉无法通过出料口产出。
尤其，本发明还设置有对混料筒内实时重量与预测重量相比较，根据比较结果确定当前注入过程是否存在异常，确保注入量满足标准，若中控单元获取混料筒内实时重量与预测重量的差值小于第一预设差值，说明混料筒内实时重量过低，中控单元通过提高混料筒内筒壁清扫频率，以将筒壁上粘度的微粉扫落至混料筒内，同时提高各注料机筛网振荡频率，以使更多粒径符合标准的微粒通过出料口排出，避免各注料机的出料口出料量与预设不符，而中控单元获取中控单元获取混料筒内实时重量与预测重量的差值大于第二预设差值，说明混料筒内实时重量过高，造成该现象的原因是单次注入以预设量进行注入，各出料口设置的电磁阀通过体积控制出料量，粒度过小，导致重量变大，说明出料口处产出的微粒粒度过小，因此中控单元降低各注料机的研磨速率，避免产出微粒粒度过小，导致浇注料性能异常。
附图说明
图1为发明实施例球形氧化铝粒度分布图；
图2为发明实施例球形莫来石RW60粒度分布图；
图3为发明实施例CT9FG粒度分布图；
图4为发明实施例球形硅微粉粒度分布图；
图5为发明实施例951U粒度分布图；
图6为发明实施例基于球形微粉的耐火浇注料生产设备结构示意图；
图7为发明实施例注料机结构示意图；
图8为发明实施例混料筒结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以浇注料产品莫来石质低水泥浇注料作为基础配方，引入球形副产品，包括球形硅微粉(有毛)残次品、球形莫来石RW60(W粉)、球形氧化铝(W粉)，根据三种副产品的特性对原始配方中的原料进行替代，其中，浇注料产品莫来石质低水泥浇注料元原材料为3-5，1-3，0-1及200目的RM70颗粒料、煅烧氧化铝(CT9FG)、硅灰(埃肯951U)、水泥(SECAR71)以及蓝晶石，添加剂包括柠檬酸，防爆纤维，三聚磷酸钠。
请参阅图1所示，其为本发明实施例CT9FG、951U、球形氧化铝-W粉、球形RM60-W粉、球形硅微粉粒度分布图，其粒度分布表参见表一，将被取代的CT9FG粒度和球形莫来石RM60-W粉的粒度相近，可以替代，球形RM60-W粉的氧化铝含量偏低，在浇注料里面添加氧化铝部分原因是意在高温生成莫来石，所以直接加入莫来石成分的球形莫来石，理论上是可行的，同时球形氧化铝-W粉替代的粒度偏大，但是球形氧化铝的成分和CT9FG相近，且纯度远高于CT9FG，所以球形氧化铝的替代是可行的，所以将两种分别替代CT9FG，球形硅微粉意在处理球形废料降低成本，增加球形产品，提高产品性能，从粒度分布和化学指标来看，均可替代。
表一，CT9FG、951U、球形氧化铝-W粉、球形RM60-W粉、球形硅微粉粒度分布表
| 粒度分布 | <10微米 | <25微米 | <50微米 | <75微米 | <90微米 |
| CT9FG | 1.385 | 1.857 | 2.735 | 4.209 | 6.808 |
| 球形氧化铝-W粉 | 3.634 | 7.132 | 20.13 | 49.34 | 89.35 |
| 球形莫来石RM60-W粉 | 1.336 | 1.659 | 2.218 | 3.197 | 5.125 |
| 951U | 0.134 | 0.224 | 0.434 | 5.049 | 9.234 |
| 球形硅微粉 | 0.132 | 0.216 | 0.392 | 1.602 | 4.969 |
实施例一、采用球形硅微粉替代硅灰，具体配比参见表二，其中，1#为基础对照组，对其生产的浇注料在加水量为6.5％的流动性、100℃24h的体积密度、耐压强度、抗折强度检测，1000℃、3h的体积密度、线变化、耐压强度、抗折强度检测，1500℃、3h的体积密度、线变化、耐压强度、抗折强度检测，检测结果参见表三。
表二，球形硅微粉替代硅灰生产浇注料
表三，球形硅微粉替代硅灰生产浇注料检测结果
随着球形硅微粉的逐渐增加，流动性越来越好，中高温时线膨胀也越来越小，低温强度值越来越低，中高温强度也越来越低，体积密度逐渐减少，因此证明了增加球形硅微粉的贡献在于对强度影响较大，且是不好的影响。但对线变化出现了有益的影响和改善。综合各方面指标选定3#。
实施例二，采用球形莫来石60替代煅烧氧化铝，具体配比参见表四，对其生产的浇注料在加水量为6.5％的流动性、100℃24h的体积密度、耐压强度、抗折强度检测，1000℃、3h的体积密度、线变化、耐压强度、抗折强度检测，1500℃、3h的体积密度、线变化、耐压强度、抗折强度检测，检测结果参见表五。
表四，球形莫来石60替代煅烧氧化铝浇注料
表五，球形莫来石60替代煅烧氧化铝生产浇注料检测结果
随着球形RM60的逐渐加入，流动性是越来越大，低温强度先提高在降低出现转折点，中高温强度变化不大，体积密度的影响也不是很大，线膨胀变化趋势是逐渐减小。因此添加球形RM60-W粉最有益的贡献在于流动值的改善，施工性能的提高，同时对线变化的影响也很明显，综合各方面指标选定11#。
实施例三，采用球形氧化铝替代煅烧氧化铝，具体配比参见表六，对其生产的浇注料在加水量为6.5％的流动性、100℃24h的体积密度、耐压强度、抗折强度检测，1000℃、3h的体积密度、线变化、耐压强度、抗折强度检测，1500℃、3h的体积密度、线变化、耐压强度、抗折强度检测，检测结果参见表七。
表六，球形氧化铝替代煅烧氧化铝生产浇注料
表七，球形氧化铝替代硅灰生产浇注料检测结果
随着球形氧化铝的逐渐增加，流动性先增加后减小，原因是由于球形氧化铝颗粒较大。低温强度抗折很小，但是耐压强度很大，同时中高温强度很高，增加很明显。线变化逐渐减小，因此球形氧化铝加入的贡献在于对中高温强度的提高。同时线变化也减小趋势。综合各方面指标选定18#。
实施例四，根据上述实施例，选取3#、11#和18#混合，配方见表八，制备得到的产品检测结果见表九，
表八，3#、11#和18#混合浇注料
表九，3#、11#和18#混合浇注料检测结果
综上，在浇注料莫来石质低水泥浇注料产品原配料的基础上，采用球形氧化铝或球形RM60代替氧化铝，采用球形氧化硅替代硅灰能够明显的提高浇注料的形状，尤其是在流动性、线变化以及高温抗折强度上具有明显的提高。本发明提出根据不同需求采用不用配比生产浇注料，其中，21#低水泥浇注料流动性大，加水量少，施工性能好，18#高强防爆浇注料，强度高，尤其是高温强度高，22#增强高强防爆浇注料，施工性能好，高温强度高，采用本发明的制备工艺，既能解决堆积副产品的消耗，节约资源，又能生产出高性能的浇注料。
请参阅图6所示，其为本发明实施例基于球形微粉的耐火浇注料生产设备结构示意图，包括，第一注料机1，用于研磨球形硅微粉并将粒径符合标准的球形硅微粉注入混料筒；第二注料机2，用于研磨球形莫来石60并将粒径符合标准的球形莫来石60注入所述混料筒；第三注料机3，用于研磨球形氧化铝并将粒径符合标准的球形氧化铝注入混料筒；第四注料机4，用于存放氧化铝粉并将其注入混料筒；第五注料机5，用于存放硅灰并将其注入混料筒；搅拌机6，用于对3-5、1-3、0-1及200目的RM70颗粒料、水泥(SECAR71)蓝晶石、柠檬酸，防爆纤维，三聚磷酸钠进行搅拌形成混合物，并将其注入混料筒。
具体而言，本发明实施例对搅拌机内对对3-5、1-3、0-1及200目的RM70颗粒料、水泥(SECAR71)蓝晶石、柠檬酸，防爆纤维，三聚磷酸钠进行搅拌的搅拌机构不作限定，其可以为电磁搅拌，也可以是超声搅拌。
混料筒7，设置于所述传动机构上，用于接收第一研磨注料机注入的球形硅微粉、第二研磨注料机注入的球形莫来石60、第三研磨注料机注入的球形氧化铝、第一存放注料机注入的氧化铝粉、第二存放注料机注入的硅灰以及混合机注入的混合物，并进行搅拌形成耐火浇注料；传动机构8，用于移动所述混料筒；支撑架9，所述第一注料机、所述第二注料机、所述第三注料机、所述第四注料机、所述第五注料机以及所述搅拌机和所述传动机构设置于所述支撑架上方。
中控单元(图中未示出)，其与所述第一注料机、所述第二注料机、所述第三注料机、所述第四注料机、所述第五注料机以及所述搅拌机和所述传动机构通信连接，用于根据混料筒内浇注料的检测结果，对各注料机的研磨速率、各注料机内筛网的振荡频率、混料筒的筒壁清扫频率以及传动机构的传动速率进行调节，以使耐火浇筑料的性状符合标准。
具体而言，本发明实施例各注料机结构相同，请参阅图7所示，其为本发明实施例注料机结构示意图，包括，对注料机内微粉进行研磨的研磨机构，本发明实施例对研磨机构的类型、大小、尺寸不作限定，其需要根据各微粉的目标粒径进行设定，研磨机构可以是球形研磨机构，也可以是打磨型的研磨机后，本发明实施例提供一种优选的实施方案，研磨机构包括第一电机111，其控制设置有若干研磨球的第一研磨器112转动，研磨机构还包括第二电机114，其控制设置有若干研磨球的第二研磨器113转动，所述第二研磨器与第一研磨器反向转动，所述研磨机构下方设置有筛网13以及控制筛网振荡频率的振荡机构，所述振荡机构包括设置于注料机内一侧，且设置于筛网下方的第一支撑座131、设置于第一支撑座上方与所述筛网相连接的第一弹簧135、设置于注料机内另一侧，且设置于筛网下方的第二支撑座132、设置于第二支撑座上方与所述筛网相连接的第二弹簧132以及设置于筛网中间的振荡器134，通过振荡器向下运动带动筛网向下运动，在第一弹簧和第二弹簧的弹力作用下，实现筛网上微粉的振荡，以避免微粉聚集影响出料口的14出料量。
请参阅图8所示，其为本发明实施例混料筒结构示意图，包括，用于控制丝杆76转动速率的第三电机74、设置于所述丝杆上的第一齿轮75、设置于所述第一齿轮上的第二齿轮72以及与第二齿轮相连接用于对混料筒筒壁粉料进行清扫的清扫器73，在本实施例中，通过控制第三电机的动力参数调节丝杆的转动速率进行对设置于丝杆上的第一齿轮的转动速率进行调节，用以对清扫频率进行调节。
具体而言，本发明实施例基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，包括，
步骤S1，中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量和要求的标准参数；
步骤S2，传动机构将混料筒传送至各注料机出料口处，各注料机根据所述中控单元选取的注入量向混料筒注入耐火浇注料的原料，所述混料筒根据耐火浇注料原料注入总量控制搅拌速率以使耐火浇注料的各原料混料均匀；
步骤S3，对生产的耐火浇注料进行高温耐火性能和流动性检测，与要求的标准参数相比较，对各注料机的研磨速率、各注料机内筛网的振荡频率以及混料筒的筒壁清扫频率进行调节，以使耐火浇筑料的性状符合标准。
具体而言，本发明制备耐火浇注料的制备工艺可根据浇注料的使用场景选取合适的原料注入参数，更具体的主要是对浇注料形状产生较大影响的微粒质量，包括对流动性影响较大的球形莫来石60、对耐压强度和高温强度影响较大的球形氧化铝以及对耐压和抗折强度影响较大的球形硅微粉，以上原料的含量和质量对制备的浇注料性能具有重要的作用。因此，在中控单元根据使用场景确定各原料的含量时，并辅以球形莫来石60、球形硅微粉以及球形氧化铝的质量的把控以及对混料筒的各原料的充分的混合，确保浇注料的基本性能以及使用场景的性能符合标准。
具体而言，本发明实施例根据目标耐火浇注料的要求对各要求性状设置标准值，其中，基础性状标准值分别流动性标准值215mm(加水量为6.5％)，中高温耐压强度120Mpa(中高温为1000℃3h)，抗折强度38Mpa，高温耐压强度200Mpa，抗折强度30Mpa(高温为1500℃3h)，当目标耐火浇注料的要求为强流动性，则将流动性标准值设置为215+(10～15)mm，要求高温抗折能力，对高温抗折强度标准值设置为30+(2～5)Mpa，要求高温耐压性能，则将高温耐压性能标准值设置为200+(8～15)mm。
其中，在所述步骤S1中，所述中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M1，中控单元选取重量M11为球形莫来石60注入量、重量M12为球形氧化铝注入量、重量M13为球形硅微粉注入量、重量M14为氧化铝注入量，重量M15为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M2，中控单元选取重量M21为球形莫来石60注入量、重量M22为球形氧化铝注入量、重量M23球形硅微粉注入量、重量M24为氧化铝注入量，重量M25为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M3，中控单元选取重量M31为球形莫来石60注入量、重量M32为球形氧化铝注入量、重量M33球形硅微粉注入量、重量M34为氧化铝注入量，重量M35为硅灰注入量，其中，M1为要求具有强流动性，M2为要求具有高温抗折能力，M3为要求高温耐压性能，其中，各微粉原料总重量为固定值。
具体而言，本发明实施例中，当目标耐火浇筑料的要求为具有强流动性，中控单元选取重量4份为球形莫来石60注入量、重量0份为球形氧化铝注入量、重量2份为球形硅微粉注入量、重量3份为氧化铝注入量，重量3份为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为具有高温抗折能力，中控单元选取重量0份为球形莫来石60注入量、重量5份为球形氧化铝注入量、重量2球形硅微粉注入量、重量2份为氧化铝注入量，重量3份为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为高温耐压性能，中控单元选取重量0份为球形莫来石60注入量、重量0份为球形氧化铝注入量、重量5份球形硅微粉注入量、重量2份为氧化铝注入量，重量5份为硅灰注入量，各微粉原料总重量为固定值Mw，设定M＝12份，搅拌机中混合物的重量Mh为90.33份。
其中，所述中控单元获取混料筒内浇注料原料重量m0与预设重量D相比较，选取混料筒内的搅拌速率，其中，
当m0≤D1，所述中控单元选取第一预设速率V1为混料筒内的搅拌速率；
当D1＜m0＜D2，所述中控单元选取第二预设速率V2为混料筒内的搅拌速率；
当m0≥D2，所述中控单元选取第三预设速率V3为混料筒内的搅拌速率；
其中，所述中控单元预设重量D，设定第一预设重量D1，第二预设重量D2，中控单元预设速率V，设定第一预设速率V1，第二预设速率V2，第三预设速率V3。
具体而言，本发明中控单元将重量划分为两个标准，通过混料筒内的浇注料原料的重量与预设重量相比较，选取最佳的速率作为混料筒的搅拌速率，以动态的调节搅拌速率使搅拌速率与混料筒内的原料重量相适配，提高混料筒内混合物的搅拌均匀程度。
其中，在所述步骤S2中，各所述注料机和所述搅拌机分若干次向混料筒内注入原料，传动机构按照往复传动的方式实现混料筒分次注入，第一预设条件下，所述中控单元对第n/4次原料注入后的混料筒内耐火浇注料的高温耐火性能进行检测，若耐火浇注料的高温耐火性能符合标准，中控单元判定当前不对各注料机的研磨转速和筛网的振荡频率进行调节，若耐火浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元对各注料机的研磨转速和筛网的振荡频率进行调节，所述第一预设条件为混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且m0≤D1，其中，n/4为整数，若为非整数则向下取整。
具体而言，所述中控单元判定第一预设条件下的浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元根据高温高温抗折强度g01与预设高温抗折强度G01的差距，提高各注料机的研磨转速vy0至vy1，设定vy1＝vy0×(1+△e)，和同时提高筛网的振荡频率pz0至pz1，设定pz1＝pz0×(1+△e)，其中，△e＝(G01-g01)/G01。
具体而言，所述中控单元判定第一预设条件下的浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元根据高温耐压强度g02与预设高温耐压强度G02的差距，提高各注料机的研磨转速vy0至vy1，设定vy1＝vy0×(1+△e)，和同时提高筛网的振荡频率pz0至pz1，设定pz1＝pz0×(1+△e)，其中，△e＝(G02-g02)/G02。
具体而言，所述中控单元判定第一预设条件下的浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元根据高温高温抗折强度g01与预设高温抗折强度G01的差距以及高温耐压强度g02与预设高温耐压强度G02的差距，提高各注料机的研磨转速vy0至vy1，设定vy1＝vy0×(1+△e)，和同时提高筛网的振荡频率pz0至pz1，设定pz1＝pz0×(1+△e)，其中，△e＝(G01-g01)/G01×((G02-g02)/G02)。
具体而言，本发明实施例对注入方式进行解释，传动机构控制混料筒自传动机构上移动，至第一注料机处接收粒径符合标准的球形硅微粉、至第二注料机处接收粒径符合标准的球形莫来石60，至第三注料机处接收粒径符合标准的球形氧化铝，至第四注料机处接收氧化铝粉，至第五注料机处接收硅灰，至搅拌机处接收混合物，至此为一次注入，传动机构反向传动，至搅拌机处接收混合物、至第五注料机处接收硅灰、至第四注料机处接收氧化铝粉、至第三注料机处接收粒径符合标准的球形氧化铝、至第二注料机处接收粒径符合标准的球形莫来石60、至第一注料机处接收粒径符合标准的球形硅微粉，至此为二次注入，以此循环，直至完成预设的注入次数，本发明实施例采用多次注入的方式提高各微粉与混合物的搅拌均匀，避免统一投料造成的混料不均，影响浇注料的性能。
具体而言，本发明实施例中高温耐火性能为高温耐压强度与高温抗折强度，中控单元根据目标浇注料的要求进行评价，具体而言，若目标要求为强流动性，则选取高温抗折能力基础标准值和高温耐压强度基础标准值作为耐火性能的评价标准，此时，耐火性能符合标准的评价方式为浇注料的高温耐压强度和高温抗折强度均高于各自基础标准值，若目标要求为高温抗折能力，则选取调节后的高温抗折强度标准值为评价值，耐火性能符合标准的评价方式为浇注料的高温耐压强度高于预设高温耐压基础标准值，高温抗折强度高于调节后的高温抗折强度标准值，若目标要求为高温耐压强度，则选取调节后的高温耐压强度标准值为评价值，耐火性能符合标准的评价方式为浇注料的高温耐压强度高于调节后的高温耐压标准值，高温抗折强度高于预设高温抗折强度标准值，其中耐火性能符合标准的要求为高温抗折强度和耐压强度均符合标准。
其中，本发明采用多次注入的方式提高各微粉与混合物的搅拌均匀，避免统一投料造成的混料不均，影响浇注料的性能，在多次注入的过程中，为避免前期注料过程中各微粉不符合标准，导致后期无法修正浇注料性能，若混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且混料筒内的重量小于等于第一预设重量时，中控单元判定对第n/4次原料注入后的浇注料高温耐火性能进行检测，若耐火性能不符合标准，中控单元通过提高各注料机的转速以及筛网的振荡频率以提高后期注入混料筒内各微粉原料的粒径，同时避免筛网上的微粉聚集导致出料口出料量降低。
具体而言，在第二预设条件下，中控单元对第n/2次原料注入后对混料筒内耐火浇注料的流动性进行检测，若耐火浇注料的流动性符合标准，中控单元判定不对原料注入次数和混料筒内的搅拌速率进行调节，若耐火浇注料的流动性不符合标准，中控单元判定增加球形莫来石单次注入量，提高混料筒的搅拌速率，其中，n为预设原料注入次数，第二预设条件为混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且D1＜m0＜D2。
所述中控单元根据当前浇注料流动性与预设流动性标准值相比较，增加球形莫来石单次注入量mm至mm1，设定mm1＝mm+1.2×△u，提高混料筒的搅拌速率V2至V21，设定V21＝V2×(1+△u)，其中，△u＝(F0-f)/F0。
具体而言，本发明在混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内混料筒内的重量在第一预设重量和第二预设重量之间时，对第n/2次原料注入后的浇注料的流动性进行检测，确定其流动性是否符合标准，若不符合标准，及时调整，避免成袋包装后的浇注料不符合标准，造成施工异常，且成品浇注料流动性不符合标准，返工或调配难度太大，因此在制备过程中，满足第二预设条件时，中控单元对第n/2次原料注入后的浇注料的流动性进行检测，若流动性不符合标准，中控单元判定提高球形莫来石单次注入量，即提高第二注料机的单次注入量，以保障浇注料的流动性，同时提高混料筒的搅拌速率，确保多加入的微粉与各原料搅拌充分。
在第二预设条件下，所述中控单元对3/4×n次原料注入后的混料筒内耐火浇注料的高温耐火性能进行检测，若耐火浇注料的高温耐火性能符合标准，中控单元判定不对传动机构的传动速率和筛网的振荡频率进行调节，若耐火浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元对传动机构的传动速率和筛网的振荡频率进行调节，其中，3/4×n为整数，若为非整数则向下取整。
其中，所述中控单元判定第二预设条件下的浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元根据高温高温抗折强度g10与预设高温抗折强度G01的差距，降低所述传动机构的传动速率vc至vc1，设定vc1＝vc×(1-△r)，同时提高筛网的振荡频率pzb至pzb1，设定pzb1＝pzb×(1-△r)，其中，△r＝(G01-g10)/G01，b＝0，1。
所述中控单元判定第二预设条件下的浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元根据高温耐压强度g20与预设高温耐压强度G02的差距，降低所述传动机构的传动速率vc至vc1，设定vc1＝vc×(1-△r)，同时提高筛网的振荡频率pzb至pzb1，设定pzb1＝pzb×(1-△r)，其中，△r＝(G02-g20)/G02，b＝0，1。
所述中控单元判定第二预设条件下的浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元根据高温高温抗折强度g10与预设高温抗折强度G01的差距以及根据高温耐压强度g20与预设高温耐压强度G02的差距，降低所述传动机构的传动速率vc至vc1，设定vc1＝vc×(1-△r)，同时提高筛网的振荡频率pzb至pzb1，设定pzb1＝pzb×(1-△r)，其中，△r＝(G02-g20)/G02×((G01-g10)/G01)，b＝0，1。
具体而言，本发明在第二预设条件下，对后期注入的原料再次进行高温耐火性能的检测，并对不符合标准的浇注料制备工艺参数进行调整，以确保产出的浇注料耐火性能符合标准，具体的，由于后期注入，在混料筒内重量已达到一定程度后，混料筒内搅拌速率以达到一定速率，为避免混料筒内粉末飞溅，中控单元判定降低传动机构的传动速率，相当于延长搅拌时间，提高混料筒内搅拌均匀度的同时，提高筛网振荡频率避免筛网上聚集过多粒径符合标准的微粉无法通过出料口产出。
其中，所述混合筒内原料重量m0与预测混料筒内浇注料原料重量M0差值△m，其中，M0＝Md×i，若差值小于预设差值，所述中控单元判定混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量差值在预设范围内，若差值大于预设差值，所述中控单元判定混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量差值不在预设范围内，中控单元对混料筒内筒壁清扫频率和筛网振荡频率进行调节，设定Md为混料筒内浇注料原料单次注入量，i为已注入次数。
所述中控单元根据所述混合筒内原料重量m0与预测混料筒内浇注料原料重量M0差值△m对混料筒内筒壁清扫频率、筛网振荡频率以及各注料机的研磨转速进行调节，设定△m＝m0-M0，当差值△m小于第一预设差值△M1，中控单元提高筛网振荡频率PZ至PZ1，设定PZ1＝PZ1×(1+(△M1-△m)/△M1)，同时提高混料筒内筒壁清扫频率PT至PT1，设定PT1＝PT×(1+(△M1-△m)/△M1)，当差值△m大于第二预设差值△M2，中控单元判定降低各注料机的研磨转速VY至VY1，设定YV1＝VU×(1-(△m-△M2)/△M2)。
具体而言，第一预设差值为负值，第二预设差值为正值。
其中，本发明还设置有对混料筒内实时重量与预测重量相比较，根据比较结果确定当前注入过程是否存在异常，确保注入量满足标准，若中控单元获取混料筒内实时重量与预测重量的差值小于第一预设差值，说明混料筒内实时重量过低，中控单元通过提高混料筒内筒壁清扫频率，以将筒壁上粘度的微粉扫落至混料筒内，同时提高各注料机筛网振荡频率，以使更多粒径符合标准的微粒通过出料口排出，避免各注料机的出料口出料量与预设不符，而中控单元获取中控单元获取混料筒内实时重量与预测重量的差值大于第二预设差值，说明混料筒内实时重量过高，造成该现象的原因是单次注入以预设量进行注入，各出料口设置的电磁阀通过体积控制出料量，粒度过小，导致重量变大，说明出料口处产出的微粒粒度过小，因此中控单元降低各注料机的研磨速率，避免产出微粒粒度过小，导致浇注料性能异常。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，包括：
步骤S1，中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量和要求的标准参数；
步骤S2，传动机构将混料筒传送至各注料机出料口处，各注料机根据所述中控单元选取的注入量向混料筒注入耐火浇注料的原料，所述混料筒根据耐火浇注料原料注入总量控制搅拌速率以使耐火浇注料的各原料混料均匀；
步骤S3，对生产的耐火浇注料进行高温耐火性能和流动性检测，与要求的标准参数相比较，对各注料机的研磨速率、各注料机内筛网的振荡频率以及混料筒的筒壁清扫频率进行调节，以使耐火浇筑料的性状符合标准。
2.根据权利要求1所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，在所述步骤S1中，所述中控单元根据目标耐火浇注料的要求选取各原料的注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M1，中控单元选取重量M11为球形莫来石60注入量、重量M12为球形氧化铝注入量、重量M13为球形硅微粉注入量、重量M14为氧化铝注入量，重量M15为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M2，中控单元选取重量M21为球形莫来石60注入量、重量M22为球形氧化铝注入量、重量M23球形硅微粉注入量、重量M24为氧化铝注入量，重量M25为硅灰注入量，当目标耐火浇筑料的要求为M3，中控单元选取重量M31为球形莫来石60注入量、重量M32为球形氧化铝注入量、重量M33球形硅微粉注入量、重量M34为氧化铝注入量，重量M35为硅灰注入量，其中，M1为要求具有强流动性，M2为要求具有高温抗折能力，M3为要求高温耐压性能，其中，各微粉原料总重量为固定值。
3.根据权利要求2所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，所述中控单元获取混料筒内浇注料原料重量m0与预设重量D相比较，选取混料筒内的搅拌速率，其中，
当m0≤D1，所述中控单元选取第一预设速率V1为混料筒内的搅拌速率；
当D1＜m0＜D2，所述中控单元选取第二预设速率V2为混料筒内的搅拌速率；
当m0≥D2，所述中控单元选取第三预设速率V3为混料筒内的搅拌速率；
其中，所述中控单元预设重量D，设定第一预设重量D1，第二预设重量D2，中控单元预设速率V，设定第一预设速率V1，第二预设速率V2，第三预设速率V3。
4.根据权利要求3所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，在所述步骤S2中，各所述注料机和所述搅拌机分若干次向混料筒内注入原料，传动机构按照往复传动的方式实现混料筒分次注入，第一预设条件下，所述中控单元对第n/4次原料注入后的混料筒内耐火浇注料的高温耐火性能进行检测，若耐火浇注料的高温耐火性能符合标准，中控单元判定当前不对各注料机的研磨转速和筛网的振荡频率进行调节，若耐火浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元对各注料机的研磨转速和筛网的振荡频率进行调节，所述第一预设条件为混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且m0≤D1，其中，n/4为整数，若为非整数则向下取整。
5.根据权利要求4所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，在第二预设条件下，中控单元对第n/2次原料注入后对混料筒内耐火浇注料的流动性进行检测，若耐火浇注料的流动性符合标准，中控单元判定不对原料注入次数和混料筒内的搅拌速率进行调节，若耐火浇注料的流动性不符合标准，中控单元判定增加球形莫来石单次注入量，提高混料筒的搅拌速率，其中，n为预设原料注入次数，第二预设条件为混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量的差值在预设范围内且D1＜m0＜D2。
6.根据权利要求5所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，在第二预设条件下，所述中控单元对3/4×n次原料注入后的混料筒内耐火浇注料的高温耐火性能进行检测，若耐火浇注料的高温耐火性能符合标准，中控单元判定不对传动机构的传动速率和筛网的振荡频率进行调节，若耐火浇注料的高温耐火性能不符合标准，中控单元对传动机构的传动速率和筛网的振荡频率进行调节，其中，3/4×n为整数，若为非整数则向下取整。
7.根据权利要求6所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，所述混合筒内原料重量m0与预测混料筒内浇注料原料重量M0差值△m，其中，M0＝Md×i，若差值小于预设差值，所述中控单元判定混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量差值在预设范围内，若差值大于预设差值，所述中控单元判定混料筒内注入总量与预测混料筒内浇注料原料重量差值不在预设范围内，中控单元对混料筒内筒壁清扫频率和筛网振荡频率进行调节，设定Md为混料筒内浇注料原料单次注入量，i为已注入次数。
8.根据权利要求7所述的基于球形微粉的耐火浇注料制备工艺，其特征在于，所述中控单元根据所述混合筒内原料重量m0与预测混料筒内浇注料原料重量M0差值△m对混料筒内筒壁清扫频率、筛网振荡频率以及各注料机的研磨转速进行调节，设定△m＝m0-M0，当差值△m小于第一预设差值△M1，中控单元提高筛网振荡频率PZ至PZ1，设定PZ1＝PZ1×(1+(△M1-△m)/△M1)，同时提高混料筒内筒壁清扫频率PT至PT1，设定PT1＝PT×(1+(△M1-△m)/△M1)，当差值△m大于第二预设差值△M2，中控单元判定降低各注料机的研磨转速VY至VY1，设定YV1＝VU×(1-(△m-△M2)/△M2)。
9.一种基于球形微粉的耐火浇注料，其特征在于，包括，3-5、1-3、0-1及200目的RM70颗粒料、水泥、蓝晶石、球形硅微粉、球形氧化铝微粉、球形莫来石RW60微粉、硅灰以及添加剂。
10.根据权利要求9所述的基于球形微粉的耐火浇注料，其特征在于，3-5目RM70颗粒料17份、1-3目RM70颗粒料30份、0-1目RM70颗粒料17份、200目的RM70颗粒料18份、水泥6份、蓝晶石2份、球形硅微粉2份、球形莫来石RW60微粉4份、硅灰3份制备的浇注料加水量为6.5％的流动性为238mm。
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