本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于高爐緩沖縫的碳化硅質(zhì)緩沖泥漿。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來(lái)，耐火材料膨脹縫的留設(shè)，一直困擾著窯爐設(shè)計(jì)工作者和施工工程人員，究其原因：無(wú)機(jī)非金屬材料制成的耐火爐襯，與金屬材料制成的冷卻壁、風(fēng)口，因其材質(zhì)不同，導(dǎo)致其受熱膨脹率不同。為了抵消兩種材料在熱脹冷縮情況下的膨脹收縮量，保持爐體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與整體性。故在爐體風(fēng)口、冷卻壁勾頭等與風(fēng)口組合磚、爐襯易產(chǎn)生膨脹區(qū)域，填充抵消熱脹冷縮用耐火緩沖泥漿。耐火緩沖泥漿在高溫負(fù)荷下具有一定壓縮性，從而可以緩解砌體的熱膨脹應(yīng)力，從而保持砌體的整體性和密封性；同時(shí)砌體溫度降低產(chǎn)生收縮時(shí)，還具有一定的回彈力，減少了砌體間因膨脹不均產(chǎn)生透氣現(xiàn)象。但在實(shí)際應(yīng)用中，因膨脹不嚴(yán)或磚體應(yīng)力過(guò)大，影響窯爐使用壽命的事例很多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，目的在于提供一種用于高爐緩沖縫的碳化硅質(zhì)緩沖泥漿。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種用于高爐緩沖縫的碳化硅質(zhì)緩沖泥漿，包括碳化硅、氧化鋁微粉、耐火粘土、耐火纖維球和活性二氧化硅微粉，各組分按重量份數(shù)計(jì)為：碳化硅10～40份，氧化鋁微粉0～7份，耐火粘土1～10份，耐火纖維球5～30份，活性二氧化硅微粉1～5份。

上述方案中，所述耐火纖維球?yàn)榭快o電成型法聚合形成的松散型纖維球，其直徑為3～8mm。

上述方案中，所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿還包括復(fù)合外加劑，所述復(fù)合外加劑由糊精和羧甲基纖維素組成。

上述方案中，所述復(fù)合外加劑的各組分按重量份數(shù)計(jì)為：糊精0.5～5份，羧甲基纖維素0.1～5份。

上述方案中，所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿還包括復(fù)合結(jié)合劑，所述復(fù)合結(jié)合劑由熱固樹(shù)脂、乙二醇和酒精組成。

上述方案中，所述復(fù)合結(jié)合劑的加入量為10～50重量份。

上述方案中，所述復(fù)合結(jié)合劑的各組分按重量份數(shù)計(jì)為：熱固樹(shù)脂1～10份，乙二醇5～30份，酒精5～20份。

上述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿的制備方法，包括如下步驟：將各組分按重量份稱(chēng)重后，攪拌混合均勻，即得到所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿。將所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿粉料部分采用復(fù)合編織袋包裝，液體結(jié)合劑部分采用用塑料桶包裝，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)將粉料部分和結(jié)合劑部分按照一定比例投入強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌3min，攪拌均勻后即可投入使用。

本發(fā)明將耐火纖維球引入碳化硅質(zhì)緩沖泥漿，耐火纖維球具有優(yōu)良的壓縮性和復(fù)原性，所述耐火纖維球?yàn)樗缮⑿涂快o電結(jié)合形成，耐火纖維球直徑在3～8mm范圍內(nèi)，不是標(biāo)準(zhǔn)的球形，耐火纖維球組成的纖維分散度特別好，通過(guò)靜電成型法聚合在一起。在使用中，緩沖泥漿中的耐火纖維球變得比較松散，但是還保持著聚合狀態(tài)，這時(shí)的耐火纖維球內(nèi)空氣孔己充滿(mǎn)了水分和泥漿液體，可以呈懸浮狀態(tài)，耐火纖維球分散均勻，不存在分區(qū)域的聚集或成大團(tuán)絮狀，因此，可以保證緩沖泥漿的整體均一。本發(fā)明通過(guò)控制耐火纖維球的分散度、調(diào)整耐火纖維球的加入量，進(jìn)而調(diào)整緩沖泥漿的熱態(tài)壓縮率的大小，因此可根據(jù)客戶(hù)的不同要求作相應(yīng)的調(diào)整，保證耐火砌體的整體性和密封性。

本發(fā)明還將硅微粉引入碳化硅質(zhì)緩沖泥漿，一般來(lái)講，微粉體主要應(yīng)用在澆注料體系中，在耐火泥漿體系里引入微粉概念幾乎沒(méi)有，在本發(fā)明中驗(yàn)證了在耐火泥漿中引入微粉的合理性，其機(jī)理主要是：活性二氧化硅微粉具有極大的表面活性，其水化后表面形成了類(lèi)似硅膠結(jié)構(gòu)的Si-OH鍵，在40℃左右，Si-OH鍵開(kāi)始脫水，聚合成Si-O-Si鍵，組成牢固的微粉長(zhǎng)鏈，80℃時(shí)，這種聚合作用最劇烈，并趨于完成，這種長(zhǎng)鏈形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一直保持到250℃時(shí)也無(wú)變化，而晶態(tài)SiO₂微粉則無(wú)這種網(wǎng)絡(luò)形成。正是因?yàn)檫@種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得含活性二氧化硅微粉的碳化硅質(zhì)緩沖泥漿具有高耐壓強(qiáng)度。同時(shí)，由于氧化鋁微粉的存在，這類(lèi)細(xì)粉一般無(wú)水化反應(yīng)，在低溫下，這些細(xì)粉附在活性二氧化硅微粉所形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，具有較高的低溫強(qiáng)度；700℃后在鏈的范圍內(nèi)氧化鋁微粉與活性二氧化硅微粉反應(yīng)形成化合物，在800～1000℃的溫度下，形成針狀莫來(lái)石晶體，這種針狀莫來(lái)石晶體與原網(wǎng)絡(luò)鏈的雙重作用，使碳化硅質(zhì)緩沖泥漿具有優(yōu)良的高溫?zé)髲?qiáng)度。

本發(fā)明的有益效果：熱態(tài)壓縮率是考核碳化硅質(zhì)緩沖泥漿性能的重要指標(biāo)，它表征著吸收耐火砌體熱膨脹應(yīng)力的能力，本發(fā)明所述緩沖泥漿具有熱態(tài)壓縮率高、施工性能良好的優(yōu)點(diǎn)，并且現(xiàn)場(chǎng)使用方便，為耐火砌體膨脹縫的留設(shè)提供了技術(shù)上的保證，使用本發(fā)明所述緩沖泥漿可以有效保持砌體的整體性和密封性，從而有效延長(zhǎng)高爐爐襯使用壽命。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1～3

實(shí)施例1～3所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿的各組分配比見(jiàn)表1。

表1各組分配比

表1中，實(shí)施例1中，所述復(fù)合外加劑為：糊精1.5重量份，羧甲基纖維素0.5重量份，所述復(fù)合結(jié)合劑為：熱固樹(shù)脂4份，乙二醇23份，酒精13份；實(shí)施例2中，所復(fù)合外加劑為：糊精1重量份，羧甲基纖維素0.5重量份，所述復(fù)合結(jié)合劑為：熱固樹(shù)脂5份，乙二醇25份，酒精15份；實(shí)施例3中，所述復(fù)合外加劑為：糊精0.6重量份，羧甲基纖維素0.4重量份，所述復(fù)合結(jié)合劑為：熱固樹(shù)脂6份，乙二醇27份，酒精15份。

將各組分按重量份稱(chēng)重后，攪拌混合均勻，即得到所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿。將所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿用塑料桶包裝，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)可以直接使用。實(shí)施例1～3所述碳化硅質(zhì)緩沖泥漿的性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2碳化硅質(zhì)緩沖泥漿的性能檢測(cè)結(jié)果

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)調(diào)整耐火纖維球的加入量，進(jìn)而調(diào)整碳化硅質(zhì)緩沖泥漿熱態(tài)壓縮率。僅改變耐火纖維球的加入量，其他各組分配比與實(shí)施例2相同，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3耐火纖維球加入量不同對(duì)熱態(tài)壓縮率的影響

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)改變活性二氧化硅微粉的加入量，進(jìn)而改變常溫耐壓強(qiáng)度，僅改變活性二氧化硅微粉的加入量，其他各組分配比不變與實(shí)施例2相同，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4活性二氧化硅微粉的加入量不同對(duì)常溫耐壓強(qiáng)度的影響

從表3、表4可以看出：可以通過(guò)調(diào)整耐火纖維球的加入量，進(jìn)而調(diào)整緩沖泥漿的熱態(tài)壓縮率的大小，可以通過(guò)調(diào)整活性二氧化硅微粉的加入量，進(jìn)而調(diào)整常溫耐壓強(qiáng)度，因此可根據(jù)客戶(hù)的不同要求作相應(yīng)的調(diào)整，保證耐火砌體的整體性和密封性。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的實(shí)例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限制。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而因此所引申的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。