[发明专利]莫来石质耐火浇注料

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种莫来石质耐火浇注料。

背景技术

与定性耐火制品相比，以耐火浇注料为代表的不定形耐火材料具有工艺流程短、生产能耗及成本低、使用方便、适用范围广、整体性及使用效果好等优势，因而在世界范围内得到了迅速发展，其在整个耐火材料中所占的比重越来越高。在一些耐火材料技术先进的国家中，不定形耐火材料的产量已经接近甚至超过了定形制品的产量。例如，目前日本不定形耐火材料产量占整个耐火材料的比例达到了60% 左右；美国的为 50% 左右；英、德、法等国为 40% ~50%。如今，耐火浇注料已经被广泛地应用于冶金、建材、电力、化工等工业领域的高温设备中，例如，在窑炉中，现已大量应用了各种材质的耐火浇注料。

现有国内的新型干法水泥生产线窑头罩部位使用的浇注料为高铝质材质，该种材质的浇注料虽然在高温下强度高，耐磨性好，但是高铝质材料在高温下形成以刚玉为主的矿物相，刚玉相在高温下容易与碱发生反应，从而产生体积膨胀，发生形变，出现应力集中，造成衬料裂缝、剥落等后果。由于回转窑系统中窑头罩处不断受热熟料的冲刷，再加上热工参数的经常变化，窑头罩顶部耐火材料的使用寿命普遍较短，一般在一年左右，严重影响到整个窑系统的运转率。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种抗化学腐蚀及耐磨性能优异的莫来石质耐火浇注料。 

一种莫来石质耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料18～22，中骨料占25～35，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉 5～10，氧化铝微粉 10～15，水1～5。其中，粗骨料为莫来石；中骨料包括焦宝石、碳化硅和锆石，细骨料为莫来石；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁20～40，磷酸盐80～60。

本发明所述的莫来石质耐火浇注料是利用莫来石的抗热震稳定性来提高莫来石质耐火浇注料的抗热震稳定性，添加活性氧化铝微粉加速固相反应，添加锆石是因为其可以提高耐散裂性和耐腐蚀性，亦即，在1500℃左右时，锆石开始发生分解，变为氧化锆和二氧化硅，特级矾土中的氧化铝与氧化镁反应并进行煅烧生成尖晶石，同时氧化锆可以弥补微裂缝产生的微裂缝，以此来提高莫来石质耐火浇注料的抗化学腐蚀及耐磨性能。 

具体实施方式

一种莫来石质耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料18～22，中骨料占25～35，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉 5～10，氧化铝微粉 10～15，水1～5。其中，粗骨料为莫来石；中骨料包括焦宝石、碳化硅和锆石，细骨料为莫来石；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁20～40，磷酸盐80～60。

耐火材料为了达到理想的耐火耐高温效果，一定要形成所谓“密集堆积”的结构形式，这种结构形式是通过占据材料大部空间的粗、中骨料、充填粗、中骨料空隙的细骨料、充填粗、中、细骨料空隙的微粉来得到的，因此对耐火浇注料各类组分的粒径选择很重要，在本实施方式中，所述粗骨料的粒径大小为4.0～2.5mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为2.0mm～1mm；所述细骨料的粒径大小为0.5～0.02mm。

本发明中加入的氧化铝微粉为活性氧化铝，活性氧化铝的主晶相为α～Al ₂O₃，理化性质为 d  ≤2.0 μm、真密度≥3.95g/cm 、Na O 小于等于0.1％，活性氧化铝可以使浇注的耐火浇注料显气孔率较小，进一步的，利用碳化硅高导热性来提高浇注料的抗热震性，并通过碳化硅的氧化，在耐火材料表面形成一层SiO₂ 沉积物封堵气孔，利用硅微粉封堵耐火浇注材料层内部气孔，以此提高耐火浇注材料的抗侵蚀性。

以下举例说明上述莫来石质耐火浇注料：

实施例1 

 (1) 浇注料的制备： 

3.5～3.0mm粗骨料18，1.5mm～1.2mm中骨料35，0.2～0.05mm细骨料15，粘结剂10，硅微粉10，氧化铝微粉10，水2。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得流动性良好的浆体，经成形、养护和热处理后测试物理性能。

(2) 物理性能测试 ： 

110℃×24h 烘干后，抗折强度8.4MPa，耐压强度80.1MPa ； 

1100℃×3H 处理后，抗折强度10.2MPa，耐压强度110.5MPa；