專利名稱：一種防爆低水泥澆注料的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及不定形耐火材料技術(shù)領域，特別是一種具有優(yōu)異抗爆裂性能的防爆低水泥澆注料。
背景技術(shù)：
冶金工業(yè)是不定形耐火材料主要的應用領域。而不定形耐火材料的強度、抗爆裂性等性能的好壞對于提高冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率和節(jié)能水平具有十分重要的影響。
發(fā)展低水泥系列澆注料能顯著改善澆注料的物理性能，使用效果也明顯優(yōu)于普通高水泥澆注料。但由于提高澆注料致密度的同時，也會引起其抗爆裂性能變差、烘烤時間延長等弊端，尤其對大型或超大型預制塊，其影響尤為明顯。
為了改善低水泥澆注料的抗爆裂性能，目前領域中主要使用的方法是在澆注料中加入金屬鋁粉、偶氮酰胺等無機或有機發(fā)泡劑以及乳酸鋁、有機纖維等外加劑，通過增加澆注料內(nèi)部的開口排氣孔或微細裂紋來提高澆注料的透氣性，使?jié)沧⒘现械乃子谂懦觯?從而達到改善澆注料抗爆裂性的目的。
其中金屬鋁粉作為防爆劑加入低水泥澆注料比較常見，其作用機理是，澆注料加入金屬鋁粉后，在養(yǎng)護過程中，金屬鋁粉與H2O發(fā)生以下放熱反應:
2A1+6H20 = Al (OH) S+3H2 ，
在逸出氫氣的同時，在澆注料表面形成開口的排氣孔，這些排氣孔成為水氣的排放通道，從而起到抗爆裂的作用。反應過程中，反應產(chǎn)生氣體的量和速度與鋁粉的活性、粒度、純度以及結(jié)合劑的硬化情況、環(huán)境溫度等因素密切相關(guān)。若使用不當，會破壞澆注料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生裂紋或鼓脹等組織惡化的問題，嚴重時還可能導致氫氣遇火燃燒、爆炸的危險。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于提供一種具有優(yōu)異抗爆裂性能的添加金屬鋁粉作為防爆劑的防爆低水泥澆注料。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種防爆低水泥澆注料，其通過以下步驟制得:
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為12-15mm，剛玉基質(zhì)的粒度為80-100 μ m，金屬鋁粉的粒度優(yōu)選為 15-20 μ m ；
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥= 72-75: 35-40: 2_3的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.4-0.8% 的金屬鋁粉，以及5.2-5.6%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢 驗,合格后包裝入庫。
將上述澆注料產(chǎn)品倒入模具進行澆注，脫模后在120-130°C溫度下干燥20_22h， 檢測得到產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗爆裂性和使用強度。
優(yōu)選的，剛玉骨料和剛玉基質(zhì)的Al2O3含量均超過96%，而高鋁水泥中Al2O3含量超過65%。
本發(fā)明的優(yōu)點是:采用了合適的原料及其配比，以及相應的制備方法得到了抗爆裂性能優(yōu)異的低水泥澆注料。
具體實施方式
下面，通過具體的實施例1-3對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為15 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.6%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
實施例2.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為18 μ m ;
第二，將剛玉骨 料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.6%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
實施例3.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為20 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.6%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
實施例4.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為18 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.4%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
實施例5.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為18 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.8%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
比較例1.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為10 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.6%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
比較例2.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為25 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.6%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
比較例3.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為18 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量0.2%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗 。
比較例4.
首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為13mm，剛玉基質(zhì)的粒度為95 μ m,金屬鋁粉的粒度為18 μ m ;
第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料:剛玉基質(zhì): 高鋁水泥=74: 38: 2.5的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量1.0%的金屬鋁粉，以及5.4%的水；
第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10_15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗。
實施例和比較例的測試結(jié)果列于表I中，其中透氣率的測試條件是加壓法壓力為0.05MPa條件下測得的，抗折強度和耐壓強度是1500°C燒結(jié)后測得的。
表I
權(quán)利要求
1.一種防爆低水泥澆注料，其通過以下步驟制得首先，選用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉，以及水作為反應原料，其中剛玉骨料的粒度為12-15mm，剛玉基質(zhì)的粒度為80-100 μ m,金屬鋁粉的粒度優(yōu)選為15-20 μ m ；第二，將剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥三種反應原料按照剛玉骨料剛玉基質(zhì)高鋁水泥= 72-75 35-40 2_3的比例進行配料，然后以上述配料為基準稱量O. 4-0. 8%的金屬鋁粉，以及5. 2-5. 6%的水；第三，先將剛玉基質(zhì)與高鋁水泥進行初混10-15min，隨后加入金屬鋁粉進行細混 25-30min,最后加入剛玉骨料和水混合15_20min,得到燒注料,進行檢驗,合格后包裝入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低水泥澆注料，其特征在于金屬鋁粉的粒度優(yōu)選為18μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低水泥澆注料，其特征在于金屬鋁粉的添加量優(yōu)選為為O.6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低水泥澆注料，其特征在于按照剛玉骨料剛玉基質(zhì)高鋁水泥=74 38 2. 5的比例進行配料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低水泥澆注料，其特征在于剛玉骨料和剛玉基質(zhì)的Al2O3含量均超過96%，而高鋁水泥中Al2O3含量超過65 %。
全文摘要
一種防爆低水泥澆注料，采用剛玉骨料、剛玉基質(zhì)、高鋁水泥和金屬鋁粉作為主要原料，采取了合適的原料及其配比，以及相應的制備方法，通過控制金屬鋁粉的粒度和添加量獲得得了抗爆裂性能和強度優(yōu)異的低水泥澆注料。
文檔編號C04B35/66GK103253945SQ201310158740
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者張賀蕓 申請人:張賀蕓