[发明专利]具有高温自增强作用的耐火浇注料及其生产方法

说明书

本发明涉及一种具有高温自增强作用的耐火浇注料及其生产方法。

高铝质耐火浇注料是高温窑炉中广泛采用的耐火材料。目前高铝质耐火浇注料的生产方法主要是采用高铝矾土熟料与粘土和适当的结合剂拌合而成。由于高铝矾土熟料所需要的烧结温度较高(一般为1550～1600℃)，而在低于这一温度下使用时，用这种方法生产的耐火浇注料因基质相结合强度较低，耐冲蚀性能较差，影响了浇注料的使用寿命。

本发明的目的是提供一种在高温使用过程中通过内部组织结构的调整而具有自增强作用的耐火浇注料及其生产方法。该种浇注料及其生产方法是在普通的高铝质耐火浇注料中加入蓝晶石族矿物(包括蓝晶石、红柱石和硅线石三种矿物)的微米级粉体(以下简称微粉)，并利用蓝晶石族矿物微粉在高温条件下分解形成莫来石和SiO₂熔体

3(Al₂O₃·SiO₂)-3Al₂O₃·2SiO₂(莫来石)+SiO₂(熔体)这种原位生长的莫来石能通过纤维增强作用有效地提高浇注料基质相的强度，熔体相能促进浇注料在较低温度条件下实现烧结，因而使该种浇注料在使用过程中具有自增强作用的原理实现的。该方法工艺流程简单，获得烧结强度所需要的温度低，浇注料高温强度大，应用范围广，易于实施推广，其最终产品可以是散状的耐火浇注料，也可以是耐火预制件或不烧砖。

本发明是通过下述方式实现的。

这种具有高温自增强作用的耐火浇注料及其生产方法，是将蓝晶石族矿物(只用其中的一种即可，下同)的矿石经破碎、选矿后得到蓝晶石族矿物含量＞95％的精矿粉，再将精矿粉经超细粉碎得到粒度＜20～30μm的蓝晶石族矿物微粉，并采用下述步骤进行的：

(1)配料步骤：将高铝矾土熟料与所述蓝晶石族矿物微粉及结合粘土、粘结剂按下述重量份数进行配合：

高铝矾土熟料      0～5mm     45～55％

                  0～0.1mm   30～45％

蓝晶石族矿物微粉 ＜20～30μm 10～25％

结合粘土         ＜0.08mm    5～15％

液体粘结剂(外加)             8～12％

(2)混料步骤：按所述配合比将原料混合并搅拌5～10分钟，使其成为均匀的泥料，即为所述具有高温自增强作用的耐火浇注料。

这种具有高温自增强作用的耐火浇注料，也可在步骤(1)和步骤(2)的基础上进一步按下述步骤制成耐火预制件或不烧砖：

(3)成型步骤：将所述耐火浇注料用压砖机或振动成型机或手工捣打方法制成预制件或砖坯。

(4)干燥步骤：将所述预制件或砖坯在100～110℃烘干24小时以上，或自然风干2天以上。

本发明中，从原料的制备到浇注料及预制件和不烧砖的制成都是采用通用设备进行的。

本发明所使用的原料中，高铝矾土熟料和结合粘土均为耐火材料工业通用的耐火原料。蓝晶石族矿物微粉，是从蓝晶石族矿物的矿石制得的。蓝晶石族矿物的矿石经破碎，采用常规方法如浮选、重选、磁选等选矿方法，得到蓝晶石族矿物含量＞95％的精矿粉，要求TFe₂O₃＜1～1.5％。再用常规超细粉碎设备将精矿粉粉碎得到粒度＜20～30μm的蓝晶石族矿物微粉。

本发明所使用的液体粘结剂为耐火材料工业通用的粘结剂，如工业级磷酸溶液、纸浆废液、水玻璃溶液等。

本发明所述的耐火浇注料是没有固定形状的，耐火预制件和不烧砖可以是各种形状的。

下面用实施例详细说明

实施例1    

将蓝晶石矿石经破碎、选矿后得到含蓝晶石＞95％的精矿粉(要求TFe₂O₃＜1～1.5％)，再将蓝晶石精矿粉超细粉碎，得到粒度＜20～30μm的蓝晶石微粉。然后按下述重量份数比配料：

高铝矾土熟料      0～5mm      45％

                  0～0.1mm    30％

蓝晶石族矿物微粉  ＜20～30μm 15％

结合粘土          ＜0.08mm    10％

液体粘结剂(外加)              10％按所述配合比将原料混合并搅拌5～10分钟，使其成为均匀的泥料，即为所述具有高温自增强作用的耐火浇注料。