[发明专利]硅溶胶结合刚玉浇注料及制备耐磨预制件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，尤其涉及一种硅溶胶结合刚玉浇注料及利用该浇注料制备耐磨预制件的方法。

背景技术

耐磨预制件就是用浇注料浇注成型的耐磨砖，多为铝铬质耐火材料-强度高、耐磨性好、高温性能优异；但是抗热振稳定性比较差，只能用于温度变化不剧烈的地方，如加热炉出钢平台砖。而刚玉质浇注料具有优良的高温性能，在冶金、建材、石化等行业得到了广泛的应用。但现有的刚玉质浇注料常采用铝酸钙水泥作为结合剂，并加入SiO₂微粉以提高其流动性，这导致在使用条件下浇注料基质中由于生成钙长石和钙黄长石，在较低的温度下出现液相，从而影响其高温强度和抗侵蚀性。近年来，国外报道了一些溶胶结合耐火浇注料的研究，如Subrata Baneqee.耐火材料技术的近期发展[J].姚会甫，译.世界钢铁，2005(5)：58～62.而国内相关报道不多，如曾伟，王玺堂，张保国.添加剂对硅溶胶结合刚玉浇注料流动性和常温物理性能的影响.武汉科技大学学报，第31卷第6期，2008年12月。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗震性能强，热膨胀系数小，导热率低、使用寿命长的溶胶结合刚玉浇注料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

以硅溶胶取代水泥，利用其高度分散的纳米级活性SiO₂和Al₂O₃反应生成热震性能优异的莫来石相，以此来以高其热震稳定性。

一种硅溶胶结合刚玉浇注料，所述浇注料含有如下原料成分：

原料              粒度分布      重量百分比

白刚玉            0.044～8mm    80～95％

三氧化二铝超细粉  ≤5μm        2～10％

硅溶胶                          2～10％

稳定剂                          0.01～0.05％

所述浇注料含有如下原料成分：

原料              粒度分布      重量百分比

白刚玉            0.044～8mm    80～88％

三氧化二铝超细粉  ≤5μm        6～10％

硅溶胶                          5～10％

稳定剂                          0.02～0.05％

所述浇注料含有如下原料成分：

原料              粒度分布      重量百分比

白刚玉            0.044～8mm    87～95％

三氧化二铝超细粉  ≤5μm        2～7％

硅溶胶                          2～7％

稳定剂                          0.01～0.03％

在所述白刚玉原料中，粒度分布在5～8mm、3～5mm、1～3mm、0.044～1mm的白刚玉的重量比为3～4∶3～4∶3～4∶3～5。

所述硅溶胶为碱性硅溶胶。

所述稳定剂为三乙醇胺、乌洛托品、六亚甲基四胺、碳酰胺中的至少一种。

以上述硅溶胶结合刚玉浇注料制备耐磨预制件的方法如下：

(1)精选各种所需要的原料；

(2)将白刚玉、三氧化二铝破碎或磨碎，并根据所需要的粒度进行筛分；

(3)按上述原料配比将白刚玉、三氧化二铝超细粉置入搅拌机进行干混2～8分钟，将对应比例的稳定剂与硅溶胶混匀后再加入到上述干料中混合搅拌均匀；

(4)将搅拌好的浇注料注入对应的预制件模具中，边加料边振动，使浇注料均匀填充整个模具，加完料后再振动至无大量气泡排出时为止；

(5)常温静置养护12～24小时以后脱模，在150～200℃的温度下烘烤24～36小时后即成。

本发明具有积极有益的效果：

硅溶胶具有粘结力强、耐高温(1500～1600℃)等优点，作为无水泥刚玉浇注料的结合剂，不引入高温下产生低熔点相的杂质，改善了刚玉质浇注料的热震稳定性，同时还能降低其生产成本。

利用本发明浇注料制备成的耐磨预制件具有抗震性能强，热膨胀系数小，导热率低、使用寿命长等优点，其残余抗折强度保持率比普通耐磨预制件提高15％～20％。其性能指标详见表1。