專利名稱：具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法。
高鋁質(zhì)耐火澆注料是高溫窯爐中廣泛采用的耐火材料。目前高鋁質(zhì)耐火澆注料的生產(chǎn)方法主要是采用高鋁礬土熟料與粘土和適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合劑拌合而成。由于高鋁礬土熟料所需要的燒結(jié)溫度較高(一般為1550～1600℃)，而在低于這一溫度下使用時，用這種方法生產(chǎn)的耐火澆注料因基質(zhì)相結(jié)合強(qiáng)度較低，耐沖蝕性能較差，影響了澆注料的使用壽命。
本發(fā)明的目的是提供一種在高溫使用過程中通過內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整而具有自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法。該種澆注料及其生產(chǎn)方法是在普通的高鋁質(zhì)耐火澆注料中加入藍(lán)晶石族礦物(包括藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石三種礦物)的微米級粉體(以下簡稱微粉)，并利用藍(lán)晶石族礦物微粉在高溫條件下分解形成莫來石和SiO2熔體3(Al2O3·SiO2)-3Al2O3·2SiO2(莫來石)+SiO2(熔體)這種原位生長的莫來石能通過纖維增強(qiáng)作用有效地提高澆注料基質(zhì)相的強(qiáng)度，熔體相能促進(jìn)澆注料在較低溫度條件下實現(xiàn)燒結(jié)，因而使該種澆注料在使用過程中具有自增強(qiáng)作用的原理實現(xiàn)的。該方法工藝流程簡單，獲得燒結(jié)強(qiáng)度所需要的溫度低，澆注料高溫強(qiáng)度大，應(yīng)用范圍廣，易于實施推廣，其最終產(chǎn)品可以是散狀的耐火澆注料，也可以是耐火預(yù)制件或不燒磚。
本發(fā)明是通過下述方式實現(xiàn)的。
這種具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，是將藍(lán)晶石族礦物(只用其中的一種即可，下同)的礦石經(jīng)破碎、選礦后得到藍(lán)晶石族礦物含量＞95％的精礦粉，再將精礦粉經(jīng)超細(xì)粉碎得到粒度＜20～30μm的藍(lán)晶石族礦物微粉，并采用下述步驟進(jìn)行的(1)配料步驟將高鋁礬土熟料與所述藍(lán)晶石族礦物微粉及結(jié)合粘土、粘結(jié)劑按下述重量份數(shù)進(jìn)行配合高鋁礬土熟料 0～5mm 45～55％0～0.1mm 30～45％藍(lán)晶石族礦物微粉 ＜20～30μm 10～25％結(jié)合粘土 ＜0.08mm5～15％液體粘結(jié)劑(外加) 8～12％(2)混料步驟按所述配合比將原料混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料，即為所述具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料。
這種具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料，也可在步驟(1)和步驟(2)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步按下述步驟制成耐火預(yù)制件或不燒磚(3)成型步驟將所述耐火澆注料用壓磚機(jī)或振動成型機(jī)或手工搗打方法制成預(yù)制件或磚坯。
(4)干燥步驟將所述預(yù)制件或磚坯在100～110℃烘干24小時以上，或自然風(fēng)干2天以上。
本發(fā)明中，從原料的制備到澆注料及預(yù)制件和不燒磚的制成都是采用通用設(shè)備進(jìn)行的。
本發(fā)明所使用的原料中，高鋁礬土熟料和結(jié)合粘土均為耐火材料工業(yè)通用的耐火原料。藍(lán)晶石族礦物微粉，是從藍(lán)晶石族礦物的礦石制得的。藍(lán)晶石族礦物的礦石經(jīng)破碎，采用常規(guī)方法如浮選、重選、磁選等選礦方法，得到藍(lán)晶石族礦物含量＞95％的精礦粉，要求TFe2O3＜1～1.5％。再用常規(guī)超細(xì)粉碎設(shè)備將精礦粉粉碎得到粒度＜20～30μm的藍(lán)晶石族礦物微粉。
本發(fā)明所使用的液體粘結(jié)劑為耐火材料工業(yè)通用的粘結(jié)劑，如工業(yè)級磷酸溶液、紙漿廢液、水玻璃溶液等。
本發(fā)明所述的耐火澆注料是沒有固定形狀的，耐火預(yù)制件和不燒磚可以是各種形狀的。
下面用實施例詳細(xì)說明實施例1將藍(lán)晶石礦石經(jīng)破碎、選礦后得到含藍(lán)晶石＞95％的精礦粉(要求TFe2O3＜1～1.5％)，再將藍(lán)晶石精礦粉超細(xì)粉碎，得到粒度＜20～30μm的藍(lán)晶石微粉。然后按下述重量份數(shù)比配料高鋁礬土熟料 0～5mm 45％0～0.1mm30％藍(lán)晶石族礦物微粉 ＜20～30μm 15％結(jié)合粘土 ＜0.08mm10％液體粘結(jié)劑(外加) 10％按所述配合比將原料混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料，即為所述具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料。
將所述耐火澆注料手工搗打制成磚坯(預(yù)制件)，在高溫窯爐中以1250℃烘烤3小時，自然冷卻。燒結(jié)坯體耐火度＞1700℃，體積密度為2.2g/cm3，顯氣孔率為25％，常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)95Mpa，燒成線收縮率為0.9％。
本發(fā)明提供了一種具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，原料豐富，工藝流程簡單，燒成收縮小，產(chǎn)品高溫強(qiáng)度大，成本低，便于實施推廣。本發(fā)明所獲得的產(chǎn)品——具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料既可做為散狀耐火材料用于各類窯爐砌筑體，也可將其制成耐火預(yù)制件或不燒磚使用。
權(quán)利要求
1.一種具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，其特征在于這種澆注料在高溫使用過程中可通過內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有自增強(qiáng)作用，其生產(chǎn)方法是在普通高鋁質(zhì)耐火澆注料的原料中加入粒度＜20～30μm的藍(lán)晶石族礦物(包括藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石三種礦物)的微米級粉體(簡稱微粉)，并采用下述步驟進(jìn)行的(1)配料步驟將高鋁礬土熟料與所述藍(lán)晶石族礦物微粉(只用其中的一種即可，下同)及結(jié)合粘土、液體粘結(jié)劑按下述重量份數(shù)進(jìn)行配合高鋁礬土熟料 0～5mm 45～55％0～0.1mm30～45％藍(lán)晶石族礦物微粉 ＜20～30μm 10～25％結(jié)合粘土 ＜0.08mm5～15％液體粘結(jié)劑(外加) 8～12％(2)混料步驟按所述配合比將原料混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料，即為所述具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，其特征在于這種具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料，也可在步驟(1)和步驟(2)的基礎(chǔ)上用壓磚機(jī)或振動成型機(jī)或手工搗打方法制成耐火預(yù)制件或不燒磚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，其特征在于高鋁礬土熟料和結(jié)合粘土均為耐火材料工業(yè)通用的耐火原料，藍(lán)晶石族礦物微粉為粒度＜20～30μm的微粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，其特征在于所使用的液體粘結(jié)劑為耐火材料工業(yè)通用的粘結(jié)劑，如工業(yè)級磷酸溶液、紙漿廢液或水玻璃溶液等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的具有高溫自增強(qiáng)作用的耐火澆注料及其生產(chǎn)方法，其特征在于耐火預(yù)制件或不燒磚可以是各種形狀的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐火澆注料及其生產(chǎn)方法。這種澆注料在高溫使用過程中可通過內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有自增強(qiáng)作用,其生產(chǎn)方法是將藍(lán)晶石族礦物(包括藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石三種礦物)的微米級粉體(簡稱微粉)與高鋁礬土熟料及結(jié)合劑按一定比例配合,制成耐火澆注料,該材料可以做為各類高溫窯爐的砌筑材料,也可制成預(yù)制件或不燒磚使用。本發(fā)明原料來源廣泛、工藝簡單、產(chǎn)品高溫強(qiáng)度大、便于實施推廣。
文檔編號C04B28/34GK1210098SQ9811737
公開日1999年3月10日 申請日期1998年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月25日
發(fā)明者李博文 申請人:李博文