本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料及其制備方法。

背景技術(shù)：

石灰窯、水泥回轉(zhuǎn)窯等窯爐結(jié)構(gòu)部位具有堿性氣氛成份重，熟料及熱煙氣沖刷作用強(qiáng)，環(huán)境溫差大，耐火度高等特殊工況條件，對(duì)耐火材料性能的指標(biāo)要求比較高，常規(guī)產(chǎn)品一般使用的是水泥結(jié)合的剛玉莫來(lái)石質(zhì)耐火澆注料，其存在的問(wèn)題有：剛玉的熱膨脹系數(shù)比較大，熱震穩(wěn)定性不好，剛玉在水泥窯堿性氣氛中由α相剛玉轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪鄤傆?，致體積膨脹，易造成結(jié)構(gòu)破壞，不耐堿性侵蝕，使得噴煤管的壽命大為縮短，已不能滿足市場(chǎng)的需要。目前，新型干法水泥生產(chǎn)線規(guī)模日益擴(kuò)大，為了提高整個(gè)燒成系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)迫切需要高質(zhì)量的耐火澆注料應(yīng)用于其中。

澆注料的傳統(tǒng)施工方式為振動(dòng)施工，存在一些缺點(diǎn)，例如，振動(dòng)器振動(dòng)不足導(dǎo)致澆注體密度不夠，振動(dòng)過(guò)度顆粒容易產(chǎn)生偏析，且振動(dòng)棒插入拔出時(shí)易留下空洞，另外振動(dòng)器有噪聲污染，影響施工環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要提供一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料，所述鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料可改善組織結(jié)構(gòu)晶相結(jié)構(gòu)均勻性，優(yōu)化材料坯體防爆性能，進(jìn)而獲得一種抗侵蝕性好，抗堿裂好、抗熱震性好、耐磨損，改變傳統(tǒng)施工方式，采用自流模式制備得到，施工方便的一種澆注料。

本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料，包括以下組分原料及重量份：15-0mma90尖晶石30-50份，10-5mma95尖晶石顆粒15-25份，粒徑0.076-0.088mm的復(fù)合無(wú)機(jī)粉5-10份，粒徑2-100um的鋯凝膠粉5-8份，粒徑小于1μm的硅微粉3-8份，粒徑小于1.2μm的al2o3微粉3-5份，硅酸鹽625水泥1-3份，鎂溶膠3-8份，焦磷酸鈉0.12份，消泡劑0.15份，防爆纖維0.3份，碳酸鋁0.2份。

優(yōu)選的，所述a90尖晶石包括15-8mm、3-8mm和0-3mm的顆粒。

優(yōu)選的，所述復(fù)合無(wú)機(jī)粉為質(zhì)量比為1:2：1：1的紅柱石、藍(lán)晶石、硅線石和改性莫來(lái)石粉的組合。

優(yōu)選的，所述消泡劑劑為大田化學(xué)生產(chǎn)的pa-311和tcb-1。

優(yōu)選的，所述耐熱鋼纖維主要成分為fe、ni和cr，還包括微量的nb、mn和c，以及極微量的si、p和s；具體成分比例為：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，余量為fe。

優(yōu)選的，所述防爆纖維為直徑3μm，長(zhǎng)度7mm，熔點(diǎn)為90度以下的聚合物纖維。

優(yōu)先的，所述碳酸鋁的細(xì)度為180目。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料的制備方法。

一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料的制備方法，包括如下步驟：a.將上述原料（鎂溶膠除外）倒入攪拌裝置內(nèi)，室溫?cái)嚢杌旌?；b.加入3-8%的鎂溶膠攪拌均勻；c.攪拌好的物料注入模具，帶模具養(yǎng)護(hù)48h，脫模養(yǎng)護(hù)36-48h后干燥；d.以5℃/min升溫至300保溫6h，以10℃/min升溫至1300℃保溫4h，即可得到產(chǎn)品。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明采用尖晶石作為骨料，利用尖晶石的硬度高，耐磨性好的特點(diǎn)，來(lái)提高澆注料的耐磨性能和抗侵蝕性能；澆注料中復(fù)合無(wú)機(jī)粉為紅柱石、藍(lán)晶石、硅線石和改性莫來(lái)石粉組合，紅柱石、硅線石在高溫下不可逆地轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石和sio2，sio2基本處于莫來(lái)石晶體內(nèi)部，在高溫狀態(tài)下莫來(lái)石晶體內(nèi)被軟化的sio2能夠吸收溫度變化而引起的體積變化，同時(shí)藍(lán)晶石的莫來(lái)石轉(zhuǎn)化溫度較紅柱石低，可以形成梯度化的莫來(lái)石化反應(yīng)，可以避免為了獲得同樣的膨脹，全部使用紅柱石避免集中膨脹導(dǎo)致的裂紋；同時(shí)使用的改性莫來(lái)石屬于一種亞高嶺土，使用過(guò)程中可以吸收窯內(nèi)氣氛中的堿性物質(zhì)，也能隨窯內(nèi)溫度變化繼續(xù)莫來(lái)石化，起到優(yōu)化材料基質(zhì)改善材料性能作用，三者可以實(shí)現(xiàn)完美的結(jié)合從而避免一種產(chǎn)品的不足。通過(guò)消泡劑pa-311和tcb-1的復(fù)合加入，可以更好的消除氣泡，氣體更易排出，改善氣孔分布狀態(tài)，避免澆注料內(nèi)部不均勻化避免了材料偏析，使用量0.15份比較合適，超過(guò)0.15份影響材料性能，小于0.15份氣泡不能充分排除。添加鋯凝膠粉，硅微粉，鎂溶膠，氧化鋁微粉，硅酸鹽625水泥，可以形成鎂尖晶石鎂橄欖石硅酸鋯復(fù)合結(jié)構(gòu)，使得基質(zhì)的主晶相為多項(xiàng)復(fù)合結(jié)構(gòu)，彼此間互相咬合，提高了澆注料晶相間組織均勻性，進(jìn)而改善了澆注料的整體性能；本發(fā)明還使用了碳酸鋁，防爆纖維復(fù)合防止?jié)沧⒘系谋?，防爆纖維在烘燒過(guò)程軟化、收縮、熔化，最后形成氣孔并碳化，碳酸鋁會(huì)在澆注后與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體，在材料內(nèi)部形成微小網(wǎng)絡(luò)氣孔，形成水氣通道，減輕材料內(nèi)部應(yīng)力，提高抗熱震性，延長(zhǎng)澆注料的使用壽命，分解后的產(chǎn)物又是活性氫氧化鋁，可以與系統(tǒng)內(nèi)組分形成高溫相物質(zhì)。

此外，本發(fā)明改變傳統(tǒng)施工方式，采用自流模式，不需振動(dòng)器振動(dòng)即可為自動(dòng)流動(dòng)、攤平、密實(shí)和固化，避免了振動(dòng)施工可能帶來(lái)的澆注料偏析等問(wèn)題，同時(shí)添加復(fù)合消泡劑使?jié)沧⒘暇邆淞己玫南菖懦龤怏w功能。本發(fā)明采用耐熱鋼纖維對(duì)澆注料進(jìn)行內(nèi)部的加固，耐熱鋼纖維表面粗糙，可與潤(rùn)濕后的粉料緊密結(jié)合起到一定的支撐作用，有助于澆注料更快地塑形。與傳統(tǒng)澆注料比，鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料高溫體積穩(wěn)定性好、抗堿侵蝕、抗爆裂，使用壽命長(zhǎng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料，包括以下組分原料及重量份：15-0mma90尖晶石50份，10-5mma95尖晶石顆粒15份，粒徑0.076-0.088mm的復(fù)合無(wú)機(jī)粉10份，粒徑2-100um的鋯凝膠粉5份，粒徑小于1μm的硅微粉5份，粒徑小于1.2μm的al2o3微粉5份，硅酸鹽625水泥1份，鎂溶膠4份，焦磷酸鈉0.12份，消泡劑0.15份，防爆纖維0.3份，碳酸鋁0.2份。

按如下步驟制備澆注料：a.將上述原料（鎂溶膠除外）倒入攪拌裝置內(nèi)，室溫?cái)嚢杌旌希籦.加入4份的鎂溶膠攪拌均勻；c.攪拌好的物料注入模具，帶模具養(yǎng)護(hù)48h，脫模養(yǎng)護(hù)36-48h后干燥；d.以5℃/min升溫至300保溫6h，以10℃/min升溫至1300℃保溫4h，即可得到產(chǎn)品。

實(shí)施例2

一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料，包括以下組分原料及重量份：15-0mma90尖晶石45份，10-5mma95尖晶石顆粒20份，粒徑0.076-0.088mm的復(fù)合無(wú)機(jī)粉10份，粒徑2-100um的鋯凝膠粉5份，粒徑小于1μm的硅微粉5份，粒徑小于1.2μm的al2o3微粉5份，硅酸鹽625水泥2份，鎂溶膠5份，焦磷酸鈉0.12份，消泡劑0.15份，防爆纖維0.3份，碳酸鋁0.2份。

按如下步驟制備澆注料：a.將上述原料（鎂溶膠除外）倒入攪拌裝置內(nèi)，室溫?cái)嚢杌旌希籦.加入4%的鎂溶膠攪拌均勻；c.攪拌好的物料注入模具，帶模具養(yǎng)護(hù)48h，脫模養(yǎng)護(hù)36-48h后干燥；d.以5℃/min升溫至300保溫6h，以10℃/min升溫至1300℃保溫4h，即可得到產(chǎn)品。

實(shí)施例3

一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料，包括以下組分原料及重量份：15-0mma90尖晶石48份，10-5mma95尖晶石顆粒18份，粒徑0.076-0.088mm的復(fù)合無(wú)機(jī)粉8份，粒徑2-100um的鋯凝膠粉5份，粒徑小于1μm的硅微粉4份，粒徑小于1.2μm的al2o3微粉5份，硅酸鹽625水泥1份，鎂溶膠4份，焦磷酸鈉0.12份，消泡劑0.15份，防爆纖維0.3份，碳酸鋁0.2份。

按如下步驟制備澆注料：a.將上述原料（鎂溶膠除外）倒入攪拌裝置內(nèi)，室溫?cái)嚢杌旌?；b.加入5份的鎂溶膠攪拌均勻；c.攪拌好的物料注入模具，帶模具養(yǎng)護(hù)48h，脫模養(yǎng)護(hù)36-48h后干燥；d.以5℃/min升溫至300保溫6h，以10℃/min升溫至1300℃保溫4h，即可得到產(chǎn)品。

實(shí)施例4

一種鎂溶膠復(fù)合耐磨澆注料，包括以下組分原料及重量份：15-0mma90尖晶石50份，10-5mma95尖晶石顆粒15份，粒徑0.076-0.088mm的復(fù)合無(wú)機(jī)粉10份，粒徑2-100um的鋯凝膠粉5份，粒徑小于1μm的硅微粉5份，粒徑小于1.2μm的al2o3微粉5份，硅酸鹽625水泥3份，鎂溶膠7份，焦磷酸鈉0.12份，消泡劑0.15份，防爆纖維0.3份，碳酸鋁0.2份。

按如下步驟制備澆注料：a.將上述原料（鎂溶膠除外）倒入攪拌裝置內(nèi)，室溫?cái)嚢杌旌希籦.加入6份的鎂溶膠攪拌均勻；c.攪拌好的物料注入模具，帶模具養(yǎng)護(hù)48h，脫模養(yǎng)護(hù)36-48h后干燥；d.以5℃/min升溫至300保溫6h，以10℃/min升溫至1300℃保溫4h，即可得到產(chǎn)品。

上述實(shí)施例所得澆注料技術(shù)性能指標(biāo)如下：

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所作的等效變換與修改，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。