[发明专利]一种高温性能优良的硅质耐火泥浆

说明书

本发明公开了一种高温性能优良的硅质耐火泥浆，其粉料组成按质量百分数计如下：废硅砖粉0.5‑0mm，20～50％；石英粉0.3‑0mm，15～35％；石英粉0.088‑0mm，25～45％；碳化硅抽尘粉1～3％；二氧化硅微粉1～3％；糊精1～1.5％；羧甲基纤维素0.1～0.5％；矿化剂0.05～0.2％；外加占粉料27～30wt％的水混合而成。本发明提供的硅质耐火泥浆二氧化硅含量大于等于94％，不添加生粘土，钠膨润土等，氧化铝含量低，低熔物含量低，荷重软化温度点高。同时，添加废硅砖粉，实现了资源二次利用，且废硅砖粉基本以磷石英相存在，体积稳定性好，与所砌硅砖材质匹配，高温使用环境中粘结好，不脱面。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高温性能优良的硅质耐火泥浆。

背景技术

现有技术中，硅质耐火泥浆主要用在各种焦炉、热风炉等高温窑炉中，砌筑硅质耐火砖。例如在现代焦炉中，硅砖的使用量达到整个耐火制品的60-70％，由此，硅质耐火泥浆的使用量在砌筑硅砖过程中使用量也达到了硅砖总量的3-5％左右。用于焦炉的硅质耐火泥浆需要具有较高的荷重软化温度点，较高的热导率，抗热震性好，高温体积稳定等特性。在长期高温使用的过程中，高温下质量较差的硅质泥浆和硅砖没有烧结成一个整体，硅砖砌体的砖缝容易脱开，造成砌体出现裂缝，掉砖，甚至垮塌的现象。传统的硅质耐火泥浆，为了保证良好的和易性和施工性能，需要加入一定量的生粘土。国内的生粘土主要矿物相属于高岭石类，主要化学成分为氧化铝，二氧化硅以及较多的低熔物杂质。在硅质耐火泥浆中氧化铝是一种有害物质，在高温下会与二氧化硅反应产生大量液相，造成硅质耐火泥浆的荷重软化温度点低，烧后收缩大，在窑炉长期高温运行的过程中，容易造成炉衬出现裂缝，垮塌。所以在硅质制品中，应该尽量减少氧化铝的含量。

CN201811033620.X公开了一种废硅砖生产的硅质耐火泥浆，采用不同的粒度级配配置硅质耐火泥浆使其具备较好的性能；虽然大量使用废硅砖粉，节约了资源，但是泥浆作为粉体，大量使用了体积稳定性和化学性质稳定的废硅砖粉有可能造成烧后收缩，降低泥浆粘结强度，二氧化硅含量较低。采用粘土引进了氧化铝杂质等低熔物。

CN200710062483.8公开了一种硅质耐火泥浆粉，采用废硅砖粉，硅石，粘土，搭配各原料不同粒度制备出与硅砖材质匹配的硅质耐火泥浆；虽然解决了硅质耐火泥浆和硅砖材质不匹配的问题，但是添加了生粘土，引入了氧化铝杂质，及其它低熔物，对荷软有影响。

发明内容

针对现有技术问题，本发明目的在于提供一种高荷软，高温性能良好的硅质耐火泥浆，不添加粘土，杂质含量低，荷重软化开始温度高，高温粘结性能好，满足工业窑炉的长期使用。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种高温性能优良的硅质耐火泥浆，其粉料组成按质量百分数计如下：

外加占粉料27～30wt％的水混合而成。

按上述方案，所述的废硅砖粉主要物相为磷石英相，来源于硅砖烧后的形状缺损或者裂纹而化学成分合格的残次品，以及从焦炉，热风炉等工业窑炉上拆除的硅砖，经拣选后将其破碎成粒度为0.5-0mm的颗粒，其中SiO₂含量大于94wt％。

按上述方案，所述的石英粉为未经煅烧的高纯度石英砂，其SiO₂含量≥98.5wt％。

按上述方案，所述的碳化硅抽尘粉是碳化硅生产过程中收集的烟尘废料，粒度≤20um，碳化硅含量≥95wt％。

按上述方案，二氧化硅微粉是二氧化硅含量≥99wt％，粒度d50约为0.15um左右的高纯度超细微粉。

按上述方案，所述的糊精为一种黄糊精，其粘结力大于1.8kg/cm²，在15-17℃水中溶解度大于96％。