專利名稱：一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷生產(chǎn)過程中不可避免產(chǎn)生廢料，主要包括坯體廢料、廢釉料、燒成廢料、研磨拋光廢料、收塵廢料。這些廢料污染環(huán)境、影響陶瓷行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。其中燒成廢料因硬度大、不溶解、不降解，其處理成為陶瓷行業(yè)的一道難題，即使磨成粉后在配方中的再利用率也不過5%左右，陶瓷工廠自身無法消化這些陶瓷廢料。目前，已有采用陶瓷廢料生產(chǎn)的塑料填充劑(CN201010504968.X)、透水磚(CN200610124386.2)、免燒磚(CN201010616959.X)、混凝土砌塊(CN200810027113.5)、噴涂料(CN200910060473.X)、免燒陶粒(CN200610037494)等的報道。這些產(chǎn)品附加值低，也未充分利用燒成陶瓷廢料本身已有的性質(zhì)，如高硬度、高致密度。耐高溫耐磨澆注料廣泛應(yīng)用于冶金、發(fā)電、流化床、建材、垃圾焚燒等領(lǐng)域。目前這些澆注料主要是以高鋁水泥、鋁礬土或剛玉為主體。例如:專利CN03113433.5采用礬土骨料(占65 - 70%)和粉料(16 - 20%)為主，添加活性氧化鎂以及無水泥分散劑，配制了具有強(qiáng)度高、抗氧化特性，耐垃圾熔融物侵蝕且熱穩(wěn)定性好的澆注料。專利CN200510046880.7則采用剛玉、碳化硅、鋯英砂、礬土、焦寶石為原料配制用于整體或局部澆注混鐵爐內(nèi)襯工作層的澆注料。專利CN200910096539.0則采用莫來石、賽隆粉、純鋁酸鈣水泥、紅柱石、B-Al2O3微粉為原料配制較低膨脹耐火澆注料。專利CN201010181295.9是以剛玉顆粒和細(xì)粉(80 95wt% )及氧化鋁微粉(3 15wt% )為主料的剛玉澆注料。專利CN201110400326.X公開了以特級礬土作為粗骨料，特級礬土、碳化硅和剛玉作為細(xì)骨料的耐磨耐火澆注料。專利CN200910058149.4公開了以高鋁礬土熟料、棕剛玉和亞白剛玉為骨料的耐火澆注料。以上耐火澆注料均使用耐高溫的氧化鋁質(zhì)原料，成本較高，且其性能及使用壽命受所配耐火澆注料在高溫下生成的礦相種類、晶粒大小、結(jié)構(gòu)等影響，預(yù)先難以人為控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法。該方法以氧化鋁陶瓷廢料和高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)時收集的廢塵粉體為原料，通過不同粒度級配,并添加結(jié)合劑、增強(qiáng)劑等,獲得致密耐高溫耐磨澆注料。高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)時收集的廢塵粉體與氧化鋁陶瓷廢料間無高溫反應(yīng)，并可進(jìn)一步密實(shí)氧化鋁陶瓷廢料顆粒間空隙。本發(fā)明的特點(diǎn)在于充分利用氧化鋁陶瓷及氧化鋁粉具有的抗沖刷、抗磨損、耐高溫及抗腐蝕的特點(diǎn)，同時起到廢物利用、保護(hù)環(huán)境的效果。此外，所得澆注料成本降低、產(chǎn)品性能提高、使用壽命延長。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，其特征是，(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):
粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料6_14份；粒度為l-3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料30-45份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料10-20份；B、輔料填充劑(高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料5-7份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料5-10份；結(jié)合劑:鋁酸鈣水泥8-26份；增強(qiáng)劑:粒度800目的硅微粉2-5份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉1-6份；復(fù)合添加劑:復(fù)合添加劑0.5份；其中，所述復(fù)合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質(zhì)量比為1:2:4。其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為65-99% (質(zhì)量比)，高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質(zhì)量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機(jī)攪拌0.5-2分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機(jī)攪拌混合0.5-2分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復(fù)合添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌2-5分鐘；

(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料加入攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌10-20分鐘至混合均勻后裝袋。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用氧化鋁陶瓷及粉體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料為主要原料制備澆注料，利用了氧化鋁陶瓷及氧化鋁粉具有的抗沖刷、抗磨損、耐高溫及抗腐蝕以及高溫氧化鋁廢塵粉體本身粒度細(xì)、可密實(shí)澆注料的特點(diǎn)。所得澆注料成本低，密度達(dá)
2.9 3.3g/cm3，抗壓強(qiáng)度為100 150MPa，莫氏硬度8 9，燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長在水泥廠高溫?zé)煔夤艿乐惺褂脡勖? 5年，比現(xiàn)行澆注料提高I 2年。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料10份；粒度為l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料38份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料15份；B、輔料填充劑(高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料6份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料8份；結(jié)合劑:鋁酸鈣水泥18份；增強(qiáng)劑:粒度800目的硅微粉3份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉3份；
復(fù)合添加劑:復(fù)合添加劑0.5份；其中，所述復(fù)合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質(zhì)量比為1:2:4。
其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為70-80% (質(zhì)量比)，高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質(zhì)量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機(jī)攪拌I分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機(jī)攪拌混合I分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復(fù)合添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3分鐘；(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料加入攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌15分鐘至混合均勻后裝袋。所的產(chǎn)品的密度達(dá)2.9 3.3g/cm3,抗壓強(qiáng)度為100 150MPa,莫氏硬度8 9,燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長在水泥廠高溫?zé)煔夤艿乐惺褂脡勖? 5年，比現(xiàn)行澆注料提高I 2年。實(shí)施例2(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料6份；粒度為l-3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料45份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料10份；B、輔料填充劑(高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料5份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料10份；結(jié)合劑:鋁酸鈣水泥20份；增強(qiáng)劑:粒度800目的硅微粉5份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉2份；復(fù)合添加劑:復(fù)合添加劑0.5份；其中，所述復(fù)合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質(zhì)量比為1:2:4。其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為80-85% (質(zhì)量比)，高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質(zhì)量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機(jī)攪拌2分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機(jī)攪拌混合0.5分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復(fù)合添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌2分鐘；(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料加入攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌20分鐘至混合均勻后裝袋。所的產(chǎn)品的密度達(dá)2.9 3.3g/cm3,抗壓強(qiáng)度為100 150MPa,莫氏硬度8 9,燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長在水泥廠高溫?zé)煔夤艿乐惺褂脡勖? 5年，比現(xiàn)行澆注料提高I 2年。實(shí)施例3
(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料14份；粒度為l-3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料30份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料20份；B、輔料填 充劑(高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料7份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料5份；結(jié)合劑:鋁酸鈣水泥15份；增強(qiáng)劑:粒度800目的硅微粉2份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉5份；復(fù)合添加劑:復(fù)合添加劑0.5份；其中，所述復(fù)合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質(zhì)量比為1:2:4。其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為75-85% (質(zhì)量比)，高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質(zhì)量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機(jī)攪拌0.5分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機(jī)攪拌混合2分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復(fù)合添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3分鐘；(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料加入攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌10分鐘至混合均勻后裝袋。所的產(chǎn)品的密度達(dá)2.9 3.3g/cm3,抗壓強(qiáng)度為100 150MPa,莫氏硬度8 9,燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長在水泥廠高溫?zé)煔夤艿乐惺褂脡勖? 5年，比現(xiàn)行澆注料提高I 2年。
權(quán)利要求
1.一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，其特征是，其原料及其重量份為: A、主料: 粒度為3-5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料6_14份； 粒度為l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料30-45份； 粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料10-20份； B、輔料 填充劑:粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料5-7份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料5-10份； 結(jié)合劑:鋁酸鈣水泥8-26份； 增強(qiáng)劑:粒度800目的硅微粉2-5份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉1_6份； 復(fù)合添加劑:復(fù)合添加劑0.5份；其中，所述復(fù)合添加劑的組分為:干粉高效減水劑、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質(zhì)量比為1:2:4 ; 其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁重量百分比含量為65-99%，高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料的氧化鋁重量百分比含量為90 95%。
2.如權(quán)利要求1所述的耐磨耐高溫澆注料的制備方法，其特征是， (1)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機(jī)攪拌0.5-2分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機(jī)攪拌混合0.5-2分鐘； (2)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復(fù)合添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌2-5分鐘； (3)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產(chǎn)廢塵料加入攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌10-20分鐘至混合均勻后裝袋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明選擇不同粒度的氧化鋁陶瓷制品廢料作主料，選擇不同粒度的高溫氧化鋁粉體生產(chǎn)收集的廢塵料作輔料，以鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑，以硅微粉和活性α-Al2O3微粉作增強(qiáng)劑，干粉高效減水劑、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉為復(fù)合添加劑，裝入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)攪拌10-20分鐘，混合均勻后裝袋。本發(fā)明采用生產(chǎn)廢料為主要原料，價格低廉、使用成本低，致密度及強(qiáng)度高，燒后線變化小，具有優(yōu)良的耐磨性，抗沖刷性和抗腐蝕能力，耐高溫，高溫穩(wěn)定性好，使用壽命長。
文檔編號B09B3/00GK103159491SQ201310125578
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者趙友誼, 曾華生, 王浩, 李剛, 李克寧, 陳虎 申請人:金剛新材料股份有限公司