[发明专利]刚玉纤维耐火浇注料

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种刚玉纤维耐火浇注料。

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，刚玉纤维耐火浇注料以其优异的高温性能在冶金、石化、建材等行业中得到广泛的应用。

但传统的低水泥或超低水泥结合的刚玉浇注料由于铝酸钙水泥和SiO2 微粉的使用，使材料中出现液相的温度降低，严重影响了材料的高温性能。而无水泥结合的刚玉浇注料由于在中温阶段 (800 ～1100℃) 结合剂中水化物的分解，又尚无新的结合相产生，材料的中温强度很低，无法满足现场使用的要求。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种综合性能优良的刚玉纤维耐火浇注料。 

一种刚玉纤维耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、纳米碳纤维、纳米氧化镁、纳米氧化锌、氧化铝微粉、水合氧化铝、耐火钢纤维，其中上述原料的重量份数为：粗骨料15～20份、中骨料占30～40份、细骨料占15～25份、硅酸钠5～10份、纳米氧化锌1～5份、氧化铝微粉 10～20份、水合氧化铝1～6份、耐火钢纤维5～10份、纳米碳纤维1～6份。其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括镁砂，细骨料为刚玉。

本发明所述的刚玉纤维耐火浇注料中，高温下氧化锌与氧化铝反应，生成熔点达1950℃的锌铝尖晶石，镁砂与氧化铝微粉反应并进行煅烧生成铝镁尖晶石，锌铝尖晶石、铝镁尖晶石有良好的热震稳定性，且耐酸碱的侵蚀，耐火钢纤维、纳米碳纤维能够增强刚玉纤维耐火浇注料抗热震性能，同时纳米碳纤维对耐火钢纤维具有保护作用。

具体实施方式

一种刚玉纤维耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、纳米碳纤维、纳米氧化镁、纳米氧化锌、氧化铝微粉、水合氧化铝、耐火钢纤维，其中上述原料的重量份数为：粗骨料15～20份、中骨料占30～40份、细骨料占15～25份、硅酸钠5～10份、纳米氧化锌1～5份、氧化铝微粉 10～20份、水合氧化铝1～6份、耐火钢纤维5～10份、纳米碳纤维1～6份。其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括镁砂，细骨料为刚玉。

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2.0～3.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为1.0～2.0mm；所述细骨料的粒径大小为0.3～0. 8mm。

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，高温下氧化锌与氧化铝反应，生成熔点达1950℃的锌铝尖晶石，镁砂与氧化铝微粉反应并进行煅烧生成铝镁尖晶石，锌铝尖晶石、铝镁尖晶石有良好的热震稳定性，且耐酸碱的侵蚀，耐火钢纤维、纳米碳纤维能够增强刚玉纤维耐火浇注料抗热震性能，同时纳米碳纤维对耐火钢纤维具有保护作用。

实施例1 

 (1) 浇注料的制备： 

2.0mm粗骨料20份、1.0mm中骨料占40份、0.3mm细骨料占15份、硅酸钠5份、纳米氧化锌5份、氧化铝微粉 10份、水合氧化铝1份、耐火钢纤维5份、纳米碳纤维1份。其中，粗骨料为刚玉；中骨料包括镁砂，细骨料为刚玉，按上述配比，将各原料称重后加水伴和，获得刚玉纤维耐火浇注料。 

 (2) 物理性能测试 ： 

110℃×24h 烘干后，抗折强度109.2MPa，耐压强度23.5MPa ； 

1200℃×2H 处理后，抗折强度124.2MPa，耐压强度28.9MPa； 

1600℃×2H 处理后，抗折强度125.8MPa，耐压强度27.8MPa。 

实施例2