[发明专利]一种可塑性微膨胀节能耐火材料

说明书

本发明涉及一种改进的节能耐火材料，特别是一种可塑性微膨胀节能耐火材料。适用于工业炉窑等热工设备做内衬材料和修补材料，兼耐火、隔热、密封诸功能。

现有可塑性耐火材料，如普通耐火可塑料、耐火水泥、耐火混凝土，主要用途是炉窑等热工设备捣筑墙体，砌筑耐火砖时填浆、勾缝、修补以及内衬浇注。由于普通耐火可塑料、耐火水泥、耐火混凝土均存在烧结微收缩弊端，无论其做为砌筑、填浆、勾缝或浇注，都不可避免的出现因原材料设计缺陷而导致的缩裂、剥落、整体密封性能不佳。以致出现炉窑设备能源大量泄漏，工效降低。同时，现有技术使用时必须进行现场捣打养护与水作业。其称量、配料、混练等工艺繁琐，很难保证质量。且成料要一次用完，不宜长期储存，粘附力也差，还存在不同程度的污染。因此，从多种性能指标上看难以满足热工设备特殊部位使用条件和日益严格的质量要求。

本发明的目的是要提供一种改进的、工厂制备的方便耐火材料。它具有优良的可塑性、流变性、耐储性、节能性、耐用性和微膨胀性。在综合技术性能指标方面均超过现有技术，并可取而代之。使用本发明的产品大大改善热工设备结构整体密封性，节约能源，能加快施工速度，缩短设备停修工期，提高质量。

发明的目的是这样实现的：第一步，骨料、粉料干混合：将破碎好的耐火矿物料的骨料、粉料，按粒度分级，再按配方比例投入搅拌机中，做干搅拌混合，时间不少于5分钟，以达均匀混合为准。第二步，干湿料混练;向干混料中按配方比例加入复合结合剂，继续搅拌直至均匀无团块、成膏状为止。由于本发明选用了国产高铝矿物原料蓝晶石作基质料，不仅有效地克服了现有技术产品使用中存在收缩开裂、易剥落的弊病，而且起到综合改性、补强作用。为提高产品烧结强度和耐用性，同时选用适当粒度级配法，并加入焦宝石等。为使产品具有一定保温节能特点和便于使用，特选用了粉煤灰微珠作为增益改性材料。与蓝晶石构成本发明在选配料方面的两个重要特点。干湿混练，选用了无机-有机复合结合剂，具有理想的粘塑性和较长的储存期。其配方比例是：蓝晶石36～66%，蓝晶石细粉15～35%，焦宝石15～36%，高铝熟料20～55%，高铝粉料18～40%，粉煤灰微珠0.1～10%，复合结合剂不少于10%。

本发明不需预热成形、烧成等常规工艺过程和传统施工现场再加工过程。精选优质原料和精心设计的工艺配方，使产品具备了常温柔软可塑，烧结微膨胀的突出优点。烧后线变化率指标为+0.3～+3.4%，而且热震稳定性高，成为无接缝稳定的构筑休，大大改善炉窑热工设备结构的整体密封性，减少跑冒泄漏，降低能耗，直接或间接获得综合节能效益。采用本发明产品的工业炉窑设备一般均可获10%以上节能效益。本产品耐火度大于1650℃;烘干后抗压强度大于3Mpa，抗折强度大于2Mpa;高温后抗压强度大于7Mpa，抗折强度大于4Mpa。可塑性微膨胀节能耐火材料特有的多用途方便性，广泛适用于炉墙、顶壁、拱碹、门孔等炉窑热工设备关键向火部位做内衬材料或修补密封材料皆优。又因兼备柔软可塑性、流变性与粘结性，常温固化，更适宜于设备几何形状复杂、管道交错难以用现有技术、常规方法施工部位。本发明的产品质轻，体积密度不大于2g/cm³，不仅能减轻设备承重，而且，隔热性能良好，多方面节省材料和能源，降低造价。施工时，无需水作业、支模养护、捣打热处理等繁杂工艺。配方中综合利用了工业废料和无毒无害无污染的复合结合剂，有利于环境保护和人身健康。其产品适应多种运输方式，储存期长达八个月。综上所述，本发明工艺成熟，品质兼优，便于普遍推广应用，产生明显技术经济社会综合效益。

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：（各种原材料配合比按重量计），蓝晶石35.5，蓝晶石粉料18.5，焦宝石16.8，高铝熟料15.0，高铝粉料12.0，粉煤灰微珠2.2，复合结合剂30。

实施例2：蓝晶石25，蓝晶石粉料28.7，焦宝石10.7，高铝熟料12.6，高铝粉料22.3，粉煤灰微珠0.8，复合结合剂43。操作时，准确称量、严格级配，干湿混合强制搅拌，成品经检验合格后，即时密封包装、入库。

配方中的蓝晶石是热膨胀率大的高铝矿物料，合理使用其作骨料和粉料，克服了现有技术的产品高温工作产生收缩开裂、剥落损毁问题，使构筑体性能稳定。适量焦宝石、高铝熟料起耐火增强作用;粉煤灰微珠明显提高柔软塑性、流变性和隔热性能;采用复合结合剂，为达到常温固化、烧结强度高、综合改性和长期储存之目的。