本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物及其在氮?dú)饧兓b置上的應(yīng)用和制備方法。

背景技術(shù)：

高純氮?dú)馐抢滠埍“?、熱鍍鋅、硅鋼生產(chǎn)線所需的重要保護(hù)氣體，氮?dú)獾募兌葘?duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。氧含量超標(biāo)有可能會(huì)導(dǎo)致鋼板表面氧化、表層元素與氧發(fā)生反應(yīng)而影響鋼板品質(zhì)、鍍鋅板鍍鋅出現(xiàn)裸點(diǎn)等問(wèn)題。深冷空分制氧裝置副產(chǎn)氮?dú)?，由于純度相?duì)較低，氧含量不穩(wěn)定，因此產(chǎn)出的氮?dú)獬１环Q為“污氮”。在我國(guó)鋼廠有著豐富的“污氮”資源，但由于純度與穩(wěn)定性方面原因，這些氮?dú)鉄o(wú)法直接利用在冷軋生產(chǎn)過(guò)程中，必須經(jīng)凈化后使用。即使進(jìn)口空分在使用過(guò)程中也可能存在著產(chǎn)氣波動(dòng)和儀表風(fēng)串風(fēng)的可能，通常在進(jìn)口生產(chǎn)線中普遍采用終端純化裝置進(jìn)行純化以保證氮?dú)饧兌群头€(wěn)定性。目前，這類氮?dú)饧兓b置普遍使用陶瓷纖維作為保溫材料，而陶瓷纖維具有以下缺點(diǎn)：(1)壽命短，需2年做一次更換；(2)按要求安裝困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)1/2比例壓縮；(3)環(huán)境危害大。國(guó)際癌癥協(xié)會(huì)于2002年將這類纖維列為可能致癌物，這類纖維人體吸入后不能降解，影響施工人員健康。

礦物蛭石系指一組含水的云母(通常是黑云母或金云母)經(jīng)熱水溶液蝕變作用和風(fēng)化產(chǎn)生，為含鎂、鐵質(zhì)硅酸鹽的次生變質(zhì)礦物。當(dāng)蛭石原礦石或選礦后礦石被加熱到300℃以上后，會(huì)成為一種高效的隔熱材料；最終形成的膨脹蛭石，具有低密度、保溫、絕熱、隔音、抗震、耐火、耐凍等特性。此外，由于蛭石對(duì)環(huán)境無(wú)危害，因此蛭石還是一種重要的環(huán)保材料。本發(fā)明采用蛭石和高鋁水泥等為主要原料，提供一種輕質(zhì)隔熱耐火澆注料，以達(dá)到解決使用陶瓷纖維作為保溫材料的弊端，滿足氮?dú)饧兓b置對(duì)保溫材料的需求的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物及其在氮?dú)饧兓b置上的應(yīng)用，該澆注料施工于氮?dú)饧兓b置后，可有效降低氮?dú)饧兓b置的熱損失，提高熱效率，降低能源消耗，節(jié)能減排。此外，該澆注料節(jié)能環(huán)保，使用溫度高。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物，所述澆注料包括下述重量配比的原料：

組分之和為100％。

優(yōu)選澆注料組合物包括下述重量配比的原料：

組分之和為100％。

所述蛭石的粒度為4-10目和10-28目，蛭石4-10目和10-28目的重量比為1∶1～2，所述蛭石為經(jīng)過(guò)燒結(jié)后的膨脹蛭石。

所述珍珠巖粉的粒度為0.425-3mm，珍珠巖粉的膨脹倍數(shù)不小于7倍。

硅微粉中SiO₂含量≥92，硅微粉的平均粒徑為0.15～0.20μm，硅微粉優(yōu)選為硅灰，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述硅灰型號(hào)為920。

所述高鋁水泥中Al₂O₃的含量為45～55％，CaO的含量為25～40％，F(xiàn)e₂O₃的含量不大于2％，SiO₂的含量為3～10％，所述高鋁水泥優(yōu)選為鋁酸鈣水泥，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述鋁酸鹽水泥為A900水泥。

所述澆注料組合物的使用溫度達(dá)到1000℃。

所述的輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物在氮?dú)饧兓b置中作為外保溫結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，使用前的制備為：在澆注施工前，向已經(jīng)混合均勻的澆注料組合物中加入水，混合攪拌，直至形成流動(dòng)性良好的澆注料組合物，所述水的添加量為澆注料組合物質(zhì)量的90～125％。

在氮?dú)饧兓b置外，設(shè)置一種加固物錨固件，將錨固件焊接在氮?dú)饧兓b置外，外部鋪設(shè)模板，將澆注料澆注在模板和氮?dú)饧兓b置之間，待澆注料硬化后，脫去模板，外保溫結(jié)構(gòu)的厚度為40～60mm，所述加固物錨固件為Y型。

所述輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物的制備方法為：在使用時(shí)，按照所需重量配比稱取各種原料，先加入蛭石和珍珠巖粉混合均勻，在攪拌機(jī)里攪拌，再加入其他原料繼續(xù)攪拌，混合均勻后，逐漸加水，邊加水邊攪拌，使得固體、液體充分混合，直至形成流動(dòng)性良好的澆注料組合物，所述水的添加量為澆注料組合物質(zhì)量的90～125％。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物，主體骨料采用不同粒度等級(jí)的原料，其中較大粒度的原料起骨架作用，較小粒度的原料起填充作用，能保證輕質(zhì)隔熱澆注料有適當(dāng)?shù)捏w積密度；蛭石主要起骨架作用，由于其具有低密度、保溫、絕熱、隔音、抗震、耐火、耐凍等特性，因此由其制備的澆注料熱導(dǎo)率極低，具有良好的隔熱性能；添加珍珠巖，以提高材料的隔熱性能；添加硅微粉，能減少加水量，以提高材料的強(qiáng)度；添加高鋁水泥，能使材料成型后有足夠的常溫強(qiáng)度，并且不影響材料的耐高溫性能，該輕質(zhì)隔熱耐火澆注料，具有導(dǎo)熱系數(shù)低，體積密度小，抗熱震性好等特性。

該輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物所用原料均無(wú)毒、無(wú)腐蝕，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，對(duì)改善和保護(hù)環(huán)境起到重要作用，同時(shí)本發(fā)明所用的各種原料均可從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)，降低了生產(chǎn)成本。

在氮?dú)饧兓b置上應(yīng)用本發(fā)明所述的輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物，施工簡(jiǎn)單方便，使用效果良好，未發(fā)生損壞現(xiàn)象，并且，使用該輕質(zhì)隔熱澆注料組合物后，降低了氮?dú)饧兓b置的外部溫度，在實(shí)際使用中，外部溫度低于40℃，達(dá)到了降低熱工設(shè)備熱損失，提高熱效率，降低能源消耗，節(jié)能減排的目的。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1按重量配比稱取粒度為4-10目的蛭石，12份；粒度10-28目的蛭石，13份；粒度為0.425-3mm的珍珠巖粉，5份；硅微粉，3份；高鋁水泥，67份；固體共計(jì)100份，另加水，95份。

其制作方法是：按照上述重量配比稱取各種原料，先加入4-10目和10-28目蛭石顆粒和珍珠巖粉顆?；旌暇鶆?，在攪拌機(jī)里攪拌2～3分鐘，再加入其他粉料攪拌6～8分鐘，混合均勻后，將95份的水逐漸加入，邊加水邊攪拌，使得固體、液體充分混合，攪拌3～5分鐘，形成流動(dòng)性良好的澆注料。

實(shí)施例2按重量配比稱取粒度為4-10目的蛭石，13份；粒度10-28目的蛭石，16份；粒度為0.425-3mm的珍珠巖粉，3份；硅微粉，4份；高鋁水泥，64份；另加水，95份，制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例3按重量配比稱取粒度為4-10目的蛭石，11份；粒度10-28目的蛭石，17份；粒度為0.425-3mm的珍珠巖粉，7份；硅微粉，5份；A高鋁水泥，60份；另加水，95份，制備方法同實(shí)施例1。

表1是上述實(shí)施例所制備的輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物的各項(xiàng)物理性能。

表1

表中各項(xiàng)理化性能參數(shù)測(cè)定分別按照下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：

加熱永久線變化按照GB/T5988-2007耐火材料加熱永久線變化試驗(yàn)方法測(cè)定；

體積密度按照YB/T5200-1993致密耐火澆注料顯氣孔率和體積密度試驗(yàn)方法測(cè)定；

常溫抗折強(qiáng)度按照GB/T3001-2007耐火材料常溫抗折強(qiáng)度試驗(yàn)方法測(cè)定；

常溫耐壓強(qiáng)度按照GB/T5072-2008耐火材料常溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法測(cè)定；

導(dǎo)熱系數(shù)按照YB/T4130-2005耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法(水流量平板法)測(cè)定；

熱膨脹率按照GB/T7320-2008耐火材料熱膨脹試驗(yàn)方法測(cè)定。

應(yīng)用例

將本發(fā)明實(shí)施例1制備的輕質(zhì)、隔熱、耐火澆注料組合物在本鋼板材股份有限公司燃?xì)鈴S的兩套氮?dú)饧兓b置上，作為外保溫材料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)使用。在氮?dú)饧兓b置外，設(shè)置一種加固物Y型錨固件，將Y型錨固件焊接在氮?dú)饧兓b置外，外部鋪設(shè)模板，將澆注料澆注在模板和氮?dú)饧兓b置之間，待澆注料硬化后，脫去模板，外保溫結(jié)構(gòu)的厚度為55mm，實(shí)際使用結(jié)果表明：該輕質(zhì)隔熱澆注料作為氮?dú)饧兓? 裝置的外保溫材料使用，使用效果良好，未發(fā)生損壞現(xiàn)象。并且，使用該輕質(zhì)隔熱澆注料后，降低了氮?dú)饧兓b置的外部溫度，在實(shí)際使用中，外部溫度低于40℃，達(dá)到了降低熱工設(shè)備熱損失，提高熱效率，降低能源消耗，節(jié)能減排的目的。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。