一種不定形耐火材料及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有良好涂抹性能、硬化性能、強(qiáng)度性能和耐磨性能的不定形耐火材料。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，高溫窯爐使用的涂抹耐火材料一般選用磷酸鹽或低水泥作結(jié)合劑。但是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，上述結(jié)合劑均存在種種缺點(diǎn)，不能完全滿足施工要求。
[0003]一方面，在采用磷酸鹽作為結(jié)合劑時(shí)，磷酸鹽結(jié)合涂抹料具有較好的粘結(jié)性能，但施工、使用性能不盡人意。磷酸鹽結(jié)合涂抹料可以用于涂抹窯爐側(cè)壁，也可以涂抹頂墻。但是，磷酸鹽結(jié)合不定形耐火材料用水泥作為硬化劑，不僅需要16h以上的養(yǎng)護(hù)才能硬化，還得經(jīng)過(guò)500°C以上的烘烤才能具備良好的性能。如果烘烤溫度低于450°C，磷酸鹽結(jié)合耐火材料可能因未形成正磷酸鋁結(jié)合相而損壞。如果使用溫度高于1000°C，磷酸鹽結(jié)合耐火材料又可能因磷酸鋁/磷酸鈣結(jié)合相的軟化而喪失耐磨性。
[0004]另一方面，在采用低水泥作為結(jié)合劑時(shí)，低水泥結(jié)合涂抹料的粘結(jié)差、硬化慢。低水泥結(jié)合涂抹料不僅需要24h以上的養(yǎng)護(hù)才能硬化，且粘結(jié)性差，難以用于涂抹側(cè)壁，不能用于涂抹頂墻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明提出了一種具有良好涂抹性能、硬化性能、強(qiáng)度性能和耐磨性能的不定形耐火材料，以滿足實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的施工要求。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種快硬耐磨不定形耐火材料，其特征在于，其成分及重量百分比為:
5-120目熔融石英20-50
20-300目半剛玉15-45
<0.088mm 棕剛玉粉10-30
<0.020mm氧化鋁微粉3_15
硅微粉2-10
純鋁酸鈣水泥3-15
耐熱鋼纖維1-5
聚丙烯酸乳膠2-12
聚丙烯酸鈉0.5-1.5
三聚磷酸鈉0.05-0.5
有機(jī)結(jié)合劑3-7
水0-5
所述聚丙烯酸乳膠為建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非離子型水溶性乳液。乳液的固體含量40-60%，pH值為 6-9。
[0007]—種不定形耐火材料的制備工藝是:按上述每種原料的相應(yīng)含量，先將熔融石英、半剛玉、棕剛玉粉、氧化鋁微粉、硅微粉、純鋁酸鈣水泥共磨，得到預(yù)制混合粉；再將耐熱鋼纖維、聚丙烯酸乳膠、聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉和有機(jī)結(jié)合劑或水混合均勻，成型；然后在200?250°C熱處理，在1200?1500°C燒成，制得不定形耐火材料。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明提出的不定形耐火材料，具有施工性能好、硬化速度快、耐磨性能高的優(yōu)點(diǎn)，以滿足高溫窯爐快速施工、緊急維修，以及耐磨損、抗沖刷的要求。
[0009]在本發(fā)明提出的一種快硬耐磨不定形耐火材料中，采用無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合結(jié)合體系(鋁酸鈣水泥+聚丙烯酸乳膠作為復(fù)合結(jié)合劑)。在施工時(shí)，利用聚丙烯酸乳膠獲得極好的粘結(jié)性，不僅可以用于涂抹側(cè)壁，也用用于涂抹頂墻。養(yǎng)護(hù)中，利用水泥水化釋放的Ca2+和聚丙烯酸中C00H基團(tuán)的反應(yīng)使聚丙烯酸高分子產(chǎn)生交聯(lián)，快速獲得強(qiáng)度。升溫時(shí)，利用來(lái)自于水泥的CaO、A1203和來(lái)自硅灰Si02的反應(yīng)，形成CAS2和陶瓷結(jié)合，獲得良好的中溫強(qiáng)度。
[0010]在本發(fā)明提出的一種不定形耐火材料中，采用棕剛玉、耐熱鋼纖維作為原料。由于棕剛玉具有很高的硬度，這就防止了窯料侵入耐火材料，以及在隨后相對(duì)運(yùn)動(dòng)中窯料切割耐火材料。由于鋼纖維具有增韌作用，這就防止了耐火材料表面的剝落。由此，耐火材料表面的耐磨損、抗沖刷性能得到顯著提高。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
本發(fā)明提出了一種不定形耐火材料，其成分及重量百分比:
5-120目熔融石英35
20-300目半剛玉20
〈0.088mm棕剛玉粉15
<0.020mm氧化鋁微粉7
石圭微粉5
純鋁酸鈣水泥11
耐熱鋼纖維2
聚丙烯酸乳膠5
聚丙烯酸鈉1.2
三聚磷酸鈉0.3
有機(jī)結(jié)合劑5
水0.3
所述聚丙烯酸乳膠為建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非離子型水溶性乳液。乳液的固體含量40-60%，pH值為 6-9。
[0012]將以上各種原料的固體部分按預(yù)定的配比稱重、混合，經(jīng)稱重、包裝成為袋裝或桶裝不定形耐火材料。使用時(shí)，拆開(kāi)包裝，將不定形耐火材料倒入攪拌器中，加乳膠和水?dāng)嚢璩沙矶群线m的涂抹料后，按常規(guī)方式涂抹成形，輔之以必要的輕度搗打，再經(jīng)養(yǎng)護(hù)、干燥、烘烤后使用。
[0013]實(shí)施例2
本發(fā)明提出了一種快硬耐磨不定形耐火材料，其成分及重量百分比:
5-120目熔融石英30
20-300目半剛玉16
〈0.088mm棕剛玉粉20
<0.020mm氧化鋁微粉7
石圭微粉5
純鋁酸鈣水泥6
耐熱鋼纖維3
聚丙烯酸乳膠8
聚丙烯酸鈉1.5
三聚磷酸鈉4
有機(jī)結(jié)合劑3
水1
需要說(shuō)明的是，上述聚丙烯酸乳膠為市售建筑聚丙烯酸乳膠，具體可以為建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非離子型水溶性乳液，乳液的固體含量40-60%，pH值6-9。
[0014]上述棕剛玉、氧化鋁微粉、礬土微粉、硅微粉、純鋁酸鈣水泥、聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉將以上各種原料的固體部分按預(yù)定的配比稱重、混合，經(jīng)稱重、包裝成為袋裝或桶裝不定形耐火材料。使用時(shí)，拆開(kāi)包裝，將不定形耐火材料倒入攪拌器中，加乳膠和水?dāng)嚢璩沙矶群线m的涂抹料后，按常規(guī)方式涂抹成形，輔之以必要的輕度搗打，再經(jīng)養(yǎng)護(hù)、干燥、烘烤后使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不定形耐火材料及其制備工藝，其特征在于，其成分及重量百分比為: 5-120目熔融石英20-50 20-300目半剛玉15-45 <0.088mm 棕剛玉粉10-30 <0.020mm氧化鋁微粉3_15硅微粉2-10 純鋁酸鈣水泥3-15耐熱鋼纖維1-5 聚丙烯酸乳膠2-12 聚丙烯酸鈉0.5-1.5 三聚磷酸鈉0.05-0.5有機(jī)結(jié)合劑3-7水0-5 ο2.如權(quán)利要求1所述的一種不定形耐火材料及其制備工藝，其特征在于，所述聚丙烯酸乳膠為建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、或者丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非離子型水溶性乳液。3.如權(quán)利要求2所述的一種不定形耐火材料及其制備工藝，其特征在于，乳液的固體含量 40-60 %，pH 值為 6-9。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不定形耐火材料及其制備工藝，其特征在于:其制備工藝是:按上述每種原料的相應(yīng)含量，先將熔融石英、半剛玉、棕剛玉粉、氧化鋁微粉、硅微粉、純鋁酸鈣水泥共磨，得到預(yù)制混合粉；再將耐熱鋼纖維、聚丙烯酸乳膠、聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉和有機(jī)結(jié)合劑或水混合均勻，成型；然后在200?250°C熱處理，在1200?150(TC燒成，制得不定形耐火材料。
【專(zhuān)利摘要】一種不定形耐火材料及其制備工藝，具有良好涂抹性能、硬化性能、強(qiáng)度性能和耐磨性能，其具有施工性能好、硬化速度快、耐磨性能高的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)滿足高溫窯爐快速施工、緊急維修，以及耐磨損、抗沖刷的要求。
【IPC分類(lèi)】C04B35/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105367082
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410411737
【發(fā)明人】張磊
【申請(qǐng)人】青島煒燁鍛壓機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月21日