一種高鋁耐火可塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種高侶耐火可塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、娃酸鹽、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金 工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%~60%。鋼鐵工業(yè)中的各種加熱爐、均熱爐、退火爐、燒 結(jié)爐，W及電爐頂?shù)囊r體不能使用一般的定型耐火材料，只能使用特殊的耐火可塑料，耐火 可塑料是用耐火骨料和粉料、生粘±和化學(xué)復(fù)合劑及外加劑，經(jīng)配制混煉、擠壓成磚巧狀， 并在包裝貶存一定時(shí)間后仍具有良好的可塑性，可用搗打方法施工的一種耐火材料。耐磨 耐火可塑料是一系列耐磨性能優(yōu)異的火硬性高強(qiáng)耐火可塑料，強(qiáng)度高，耐磨性能優(yōu)異，熱震 穩(wěn)定性好，施工性能及使用性能優(yōu)良，易于任意成型，特別適合特殊墻或部位的施工化及快 速、方便、有效地實(shí)施爐畜的檢修等，市場(chǎng)上現(xiàn)有的耐火可塑料，由于結(jié)合劑耐高溫強(qiáng)度不 夠，一般工作溫度高于l〇〇〇°C高溫強(qiáng)度就急劇下降，沒有很好的高溫穩(wěn)定性，結(jié)合劑種類分 為；水玻璃、磯酸鹽和有機(jī)結(jié)合劑耐火可塑料等，但是該些材料在高溫下會(huì)失去結(jié)合性能， 導(dǎo)致高溫工作中出現(xiàn)脫落散落的情況。高侶質(zhì)耐火可塑料由于其優(yōu)秀的耐磨性，是其他材 料無法替代的，但是由于結(jié)合劑的限制，導(dǎo)致高侶耐火可塑料的耐磨性大打折扣，因此，提 高結(jié)合劑的高溫效果將大大提高高侶耐火可塑料的耐磨性。
[0003] 中國(guó)專利CN101591181公開了一種單組分磯酸鹽結(jié)合耐磨耐火可塑料的制備方 法，W剛玉為主要原料，W氧化侶粉、剛玉粉、娃灰和棚酸為基質(zhì)，W固體磯酸侶為結(jié)合劑， 采用侶酸巧水泥做促硬劑，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高保存期長(zhǎng)，但是同樣由于粘合強(qiáng)度不夠， 高溫強(qiáng)度一般，抗熱震穩(wěn)定性一般。中國(guó)專利CN102030550A公開了一種含均質(zhì)料的剛 玉-莫來石質(zhì)高強(qiáng)耐磨可塑料，原料由高侶均質(zhì)料、氧化侶微粉、二氧化娃微粉、粘上、磯 酸、磯酸二氨侶溶液W及純侶酸巧水泥等組成，施工性能好，強(qiáng)度高，耐磨性好，但是同樣由 于粘合強(qiáng)度不夠，高溫穩(wěn)定性差。中國(guó)專利CN103833397A公開了一種耐火可塑料及其用 途，原料包括碳化娃、氧化侶粉、娃微粉、分散劑、促凝劑和結(jié)合劑，施工性能好、硬化速度適 中，但是由于粘合強(qiáng)度不夠，高溫強(qiáng)度一般，抗熱震穩(wěn)定性一般。中國(guó)專利CN103435362B公 開了一種擋渣塞用耐火可塑料及其制備方法，包括漂珠，藍(lán)晶石，粘±，硫酸侶，己二醇，哲 甲基纖維素和防爆纖維，可在中低溫?fù)碛懈邚?qiáng)度，而在高溫下失去強(qiáng)度，但是泛用性較差， 成本局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決高侶耐火可塑料在高溫下結(jié)合性差，導(dǎo)致耐磨性下降的問題，我們提出 了一種高侶耐火可塑料及其制備方法，采用本發(fā)明可W有效提高高侶耐火可塑料的高溫耐 磨性及其他耐高溫性能。
[0005] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供種一種高侶耐火可塑料，由W下質(zhì)量百分比的原料組成： 白剛玉；50-80%;板狀剛玉；10-20%;莫來石；10-20%;氧化侶微粉；1-5%;錯(cuò)粉；0. 1-1%; 銅及銅系金屬氧化物微粉；〇.〇1-〇. 1% ;錠粉；〇.〇1-〇. 1% ;分散劑；〇. 5-3% ;結(jié)合劑； 0.5-3%。白剛玉主要成分為氧化侶，其質(zhì)地致密、硬度高，易與結(jié)合劑結(jié)合。板狀剛玉純 度高，體積穩(wěn)定性好，極小的重?zé)湛s，用W生產(chǎn)的耐材或誘注料高溫處理后具有良好的熱 震穩(wěn)定性和抗彎強(qiáng)度，大部分時(shí)間板狀剛玉用于耐火磚的制作，將板狀剛玉細(xì)磨成小于1mm 的顆粒，大大提高了剛玉在可塑料中的可用性，同時(shí)剛玉細(xì)粉能與其他微粉共同作用，使組 成的可塑料更致密，還能提高耐磨性和抗侵蝕能力。莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，它具 有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性極好、荷重軟化點(diǎn)高、高溫蠕變值小、硬度大、抗化學(xué)腐蝕性好等特 點(diǎn)。氧化侶微粉和錯(cuò)粉W顯微顆粒的方式作為原料，提高材料可塑性，使可塑料有較高的常 溫強(qiáng)度和優(yōu)良的線變化性能。錯(cuò)粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和錠粉的組合成的粘結(jié)材料 耐高溫，高溫下性能穩(wěn)定，常溫、高溫下粘結(jié)強(qiáng)度高，線膨脹系數(shù)高，抗氧、硫氣體腐蝕強(qiáng)，熱 震系數(shù)好，由于普通的結(jié)合劑在1000°CW上即失去效果，而無機(jī)金屬微粉組成的結(jié)合劑恰 好在高溫開始起粘結(jié)作用，彌補(bǔ)了耐火可塑料在高溫環(huán)境下結(jié)合能力差的缺點(diǎn)。
[0006] 優(yōu)選地，上述原料的粒度如下；白剛玉；8-lmm ;板狀剛玉；8-lmm ;莫來石；8-lmm ; 氧化侶微粉；< 0. 088mm ;錯(cuò)粉噸。=5 y m ;銅及銅系金屬氧化物微粉；d w= 5 y m ;錠粉； 屯。=Sum。細(xì)小粒度的金屬氧化物具有多種晶體結(jié)構(gòu)，活性很高，加入后可使耐火材料的 可塑性提升30-40%。
[0007] 優(yōu)選地，上述述白剛玉純度不低于97 %，板狀剛玉純度不低于97 %，莫來石純度 不低于97%，氧化侶微粉純度不低于99%，錯(cuò)粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和錠粉純度不 低于99. 9%。高純?cè)系氖褂?，大大減少了二氧化娃的引入，減少了二氧化娃與材料中氧化 儀在高溫下生成低烙物，有效控制使用過程中與鋼水、鋼渣中氧化侶和氧化巧反應(yīng)生成低 烙物的可能，保證了良好的高溫強(qiáng)度及荷重軟化溫度，增強(qiáng)了材料抗侵蝕能力，提高壽命。 [000引優(yōu)選地，上述分散劑為聚磯酸鹽和/或聚丙締酸鹽中的至少一種。聚磯酸鹽的化 學(xué)性質(zhì)主要有W下四個(gè)；1、水解作用；2、絡(luò)合作用；3、催化作用；4、膠溶作用。聚磯酸鹽能 與多價(jià)陽離子反應(yīng)，使該些例子大大地純化，同時(shí)能吸附于其他物質(zhì)的表面，形成一種吸附 膜，使物質(zhì)表面的物理化學(xué)性質(zhì)改變，從而起到很好的分散效果。
[0009] 優(yōu)選地，上述結(jié)合劑由磯酸二氨侶和木質(zhì)素橫酸鋼溶液組成，其重量比為；1:1~ 3。磯酸二氨侶在常溫下與耐火骨料，硬化劑等混合后在90-110°C間恒溫4-24小時(shí)形成高 粘接強(qiáng)度，經(jīng)過350-500°C烘干后就具有高抗折、抗壓、抗水化性能，即使在水中浸泡或煮沸 也不發(fā)軟。而在500°C W上時(shí)，無機(jī)金屬微粉就開始起到結(jié)合劑的作用，而磯酸二氨侶則起 到輔助結(jié)合的作用。木質(zhì)素橫酸鋼該類有機(jī)增塑劑分子插入到顆粒、微粉粒子之間，削弱了 團(tuán)聚顆粒間的應(yīng)力，增加了微粉粒子的移動(dòng)性、降低了微粉粒子間的團(tuán)聚度，從而使顆粒、 微粉粒子的塑性增加，提高材料的塑性，保證了材料的成型密度，提高了產(chǎn)品半成品成型合 格率。木質(zhì)素橫酸鋼有良好的擴(kuò)散性能，其水溶液為棟色至黑色，有膠體特性，溶液的黏度 隨濃度的增加而升高。在大規(guī)格墻地磚及耐火磚制造過程中，可W使巧體原料微粒牢固粘 結(jié)起來，可使干巧強(qiáng)度提高20%-60%W上。
[0010] 本發(fā)明同時(shí)提供一種高侶耐火可塑料的制備方法，步驟如下： (1)細(xì)磨；將白剛玉、板狀剛玉和莫來石分別送入粉碎細(xì)磨機(jī)中，粉碎至顆粒直徑小于 1mm ； (2) 預(yù)混；將步驟（1)中細(xì)磨后的白剛玉、板狀剛玉和莫來石與氧化侶微粉按比例送入 混砂機(jī)中預(yù)混5-10分鐘； (3) 混料；將分散劑加入