[发明专利]一种高强度碳化硅质制品的粘接剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料粘接剂技术领域，具体涉及一种生产工艺简便，原料易得，制作成本低廉，耐磨性和耐侵蚀性好，热导率高，热膨胀系数小，热震稳定性好的高强度碳化硅质制品的粘接剂及其制备方法。

背景技术

碳化硅质制品是以碳化硅（SiC）为原料的高级耐火材料，其耐磨性和耐侵蚀性好，高温强度大，热导率高，热膨胀系数小，热震稳定性好，应用领域非常广阔。例如：在炼钢炼铁方面，它可以用于盛钢桶内衬、水口、塞头、高炉炉底和炉腹、出铁槽、转炉和电炉出钢口、加热炉无水冷滑轨等方面；在有色金属（锌、铜、铝、钛、金属硅等）冶炼中，大量用于电炉炉衬、蒸馏器、精馏塔托盘、电解槽侧墙、熔融金属管道、吸送泵和熔炼金属坩埚等；硅酸盐工艺中它大量用作各种窑炉的棚板和隔焰材料；化学工艺中多用于油器发生器，有机废料煅烧炉、石油汽化器和脱硫炉等方面；此外，在空间技术上可用作火箭喷管和高温燃气透平叶片等。

现有耐火泥浆是由耐火骨粉料、结合剂和外加剂配制而成，它作为工业窑炉耐火砌体的接缝材料，其质量的优劣直接关系到窑炉及热工设备的使用寿命。现有的耐火泥浆，只起到砖缝的填充作用，无法实现砖与砖之间的粘接，因此砖衬不具有整体的结构强度，砖缝中间的耐火泥呈松散状态、抗侵蚀性能低于耐火制品，是炉体最薄弱的环节。由于碳化硅质制品的性能及其使用环境的特殊性，现有的耐火泥浆根本无法满足碳化硅质制品的使用要求。因此，开发一种能满足碳化硅质制品在不同的使用环境中应用的高强度粘接剂是非常必要的，且具有广阔的推广应用前景。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种生产工艺简便，原料易得，制作成本低廉，耐磨性和耐侵蚀性好，热导率高，热膨胀系数小，热震稳定性好的高强度碳化硅质制品的粘接剂；第二目的在于提供一种制备高强度碳化硅质制品粘接剂的方法。

本发明的第一目的是这样实现的，包括基料、辅料和外加剂，其特征在于所述各组分按重量比组配，即基料为70~90%，辅料为8~24%，外加剂为2~6%，所述的基料为碳化硅粉。

本发明的第二目的是这样实现的，包括基料拣选、破碎、粉磨、物料称量、混合工序，具体为：

A、基料拣选：将欲处理的基料人工拣选后剔除杂质；

B、破碎：将人工拣选后的基料置入破碎机中破碎成粒径小于25mm的颗粒料；

C、粉磨：将破碎后的颗粒料置入雷蒙磨机中粉磨成170~190目的粉料；

D、混合：首先按工艺配方分别称取基料、辅料和外加剂，备用；然后依次将基料、辅料和外加剂加入搅拌机中，边搅拌，边加料，搅拌混合时间为10~30min，混合均匀得粘接剂。

本发明采用三元组方制备高强度碳化硅质制品粘接剂，不仅原料易得，制备方法简便，且成本低廉。所制备的粘接剂具有以下优点：

① 本体强度高：无论在低、中、高温工作环境下，其本体强度都高于传统耐火泥浆的3~5倍；

② 粘接适应性好：在任何工作温度下都能将碳化硅质制品粘接成整体，从而提高窑炉的使用寿命；

③ 物理力学性能优异：耐磨性和耐侵蚀性好、热导率高、热膨胀系数小、热震稳定性好；

④ 用途广泛：除作粘接剂使用外、还可当多种窑炉的修补料使用。

附图说明

图1为本发明工艺流程框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的高强度碳化硅质制品的粘接剂，包括基料、辅料和外加剂，所述各组分按重量比组配，即基料为70~90%，辅料为8~24%，外加剂为2~6%，所述的基料为碳化硅粉。

所述的辅料包括广西白泥4~12%、膨润土4~12%；所述的外加剂包括黄糊精0.8~1.8%，木钙0.2~1.2%、草酸0.3~0.9%、淀粉0.2~0.9%、CMC0.3~0.7%、P₃  0.2~0.5%。

所述基料的粒径为170~190目。

所述基料的化学成分为：SiC≥97%,Fe₂O₃＜0.7%,F.C＜1.0%。

所述辅料广西白泥的粒径为310~330目,化学成分为：Al₂O₃≥28%,Fe₂O₃≤2.5%,IL＜17%。