[发明专利]粘土质耐火材料修补剂

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料修补剂技术领域。

背景技术

粘土质耐火材料以其原料简单便宜、容易制造等特点被广泛应用，但因为其本身材质所限，造成稳定性差，温度骤变时容易开裂，抗压抗震强度不足等缺点。所以粘土质耐火材料在使用多次后极易破损。破损后的粘土质耐火材料大多废弃不用或做他用，这造成了巨大浪费。工业上一直希望能对这些破损的粘土质耐火材料进行修补后重新使用。

目前，修补耐火材料的技术有很多种，如：一种耐火喷补料用于喷涂新衬体或修补炉衬，由一定比例的颗粒料和细粉组成的，加入适量的水进行混合搅拌后形成“稀释系统”并以高压风为载体喷射到施工体表面；陶瓷焊接工艺采用一种陶瓷和金属颗粒的混合物，用来修补工业窑炉中的耐火材料；KB-M抗爆耐磨修补料以磷酸盐为结合剂，以精选刚玉和特级矾石为主要骨料，通过加入能提高耐磨性能和强度的超微粉优化基质组成，并添加高效的外加剂，产品具有优异的耐磨性能、抗剥落性能及抗冲刷、侵蚀的性能，等等。

虽然修补耐火材料的技术有很多，但都是以修补大型工业窑炉为目的，若将这些技术用于修补粘土质匣钵、耐火砖等小型耐火材料，不仅效果不好，而且成本高，得不偿失。

发明内容

为了克服现有耐火材料修补技术的不足，本发明提供了一种专门用于粘土质耐火材料的修补剂和修补方法，解决了现有技术用于修补粘土质耐火材料成本高，效果差等问题，不仅可以修补大型工业窑炉中的粘土质耐火材料，而且适用于修补小型粘土质耐火材料。本修补剂经济实用，无污染，粘结速度快、效果好，可使粘土质耐火材料反复利用，大量减少因其破损带来的损失。

本发明第一方面涉及一种粘土质耐火材料修补剂，其包括以下组分：

(a)废旧粘土质耐火材料粉末，该废旧粘土质耐火材料与待修补的粘土质耐火材料是同一材料；

(b)浓度为22～30wt％的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模数为2.2～2.8；

(c)NaOH；

其中所述废旧粘土质耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH＝12～16：6～8：1，重量比。

本发明的第二方面涉及一种对粘土质耐火材料进行修补的方法，其包括以下步骤：

(1)配制用于粘土质耐火材料的修补剂，其中该修补剂包括以下组分：

(a)废旧粘土质耐火材料粉末，该废旧粘土质耐火材料与待修补的粘土质耐火材料是同一材料；

(b)浓度为22～30wt％的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模数为2.2～2.8；

(c)NaOH；

其中所述废旧粘土质耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH＝12～16：6～8：1，重量比；

(2)将上述修补剂均匀涂于待修补的粘土质耐火材料的破损处；

(3)将涂抹修补剂处置于常温环境下48小时以上，或用火烘烤涂抹修补剂处，使得所述修补剂全部干燥，完成修补。

其中所述常温是指10-35℃。

在优选的实施方案中，在步骤(3)之后还包括以下步骤：

(4)将完成修补的粘土质耐火材料入煅烧窑煅烧，使所述修补剂烧结并进一步提高修补强度。

本发明以废旧粘土质耐火材料为原材料之一，经粉碎等干法研磨技术研磨至期望的粒度(例如325目左右，或者，与构成待修补的粘土质耐火材料的原料粘土颗粒的粒度相似)后，与水玻璃水溶液和氢氧化钠按一定比例配制成凝胶状物，即得所述修补剂。将此修补剂均匀涂于粘土质耐火材料的破损处(例如裂缝、断口、孔洞等)处，重新接合好后，静置48小时或快速加热烘干即可达到很高的抗压、抗折强度，此时，即认为完成了修补工作。下一步，再将该修补好的耐火材料制品送入煅烧窑中煅烧后，该修补剂在高温下被烧结，其强度进一步提高，可实现完全粘牢。

其中，水玻璃水溶液是工业上常见的粘结剂材料。水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡化碱，其分子式分别为M₂O·nSiO₂，其中M代表碱金属，例如钠或钾，上式中的系数n称为水玻璃模数，是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的摩尔比。