[发明专利]高强度耐磨耐火浇注料

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种耐磨性良好的高强度耐磨耐火浇注料。

背景技术

与定性耐火制品相比，以耐火浇注料为代表的不定形耐火材料具有工艺流程短、生产能耗及成本低、使用方便、适用范围广、整体性及使用效果好等优势，因而在世界范围内得到了迅速发展，其在整个耐火材料中所占的比重越来越高。在一些耐火材料技术先进的国家中，不定形耐火材料的产量已经接近甚至超过了定形制品的产量。例如，目前日本不定形耐火材料产量占整个耐火材料的比例达到了60% 左右；美国的为 50% 左右；英、德、法等国为 40% ~50%。如今，耐火浇注料已经被广泛地应用于冶金、建材、电力、化工等工业领域的高温设备中。

目前，在耐磨浇注料领域，现有技术主要依靠在浇注料中添加刚玉、碳化硅等高硬度物质使不定形耐火材料获得良好的耐磨性。对于在高温下使用的材料，到也无可非议。 但对于中低温使用的耐火材料这既浪费了资源，又增加了成本。所以，需要开发一种价格低廉而中低温条件下又具有良好耐磨性的耐火浇注料，以代替目前广泛使用的刚玉耐磨浇注料。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种机械强度和耐磨性能优异的低成本的高强度耐磨耐火浇注料。 

一种高强度耐磨耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占35～ 40，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉 5～10，氧化铝微粉 10～15，水1～5。其中，粗骨料为特级矾土；中骨料包括碳化硅和莫来石，细骨料为特级矾土；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸钠25～35、硅酸镁15～25，六偏磷酸钠30～60。

本发明所述的高强度耐磨耐火浇注料是通过以特级矾土作为粗骨料，以碳化硅和莫来石作为中骨料，再以特级矾土作为细骨料，添加活性氧化铝微粉加速固相反应，同时加入由硅酸钠、硅酸镁，六偏磷酸钠构成的粘结剂，使得高强度耐磨耐火浇注料能够快速凝结，且能增加高强度耐磨耐火浇注料中粗骨料、中骨料、细骨料与硅微粉、氧化铝微粉的润滑度，继而保证高强度耐磨耐火浇注料凝结后的致密度；另外，添加硅微粉以提高浇注料的抗酸性能力，以矾土、碳化硅及莫来石代替刚玉，降低原料成本，又不影响材料机械强度和耐磨性的目的。 

具体实施方式

一种高强度耐磨耐火浇注料，包括粗骨料、中骨料、细骨料、粘结剂、硅微粉、氧化铝微粉和水，其中上述原料的重量份数为：粗骨料20～25，中骨料占35～ 40，细骨料占15～20，粘结剂5～10，硅微粉 5～10，氧化铝微粉 10～15，水1～5。其中，粗骨料为特级矾土；中骨料包括碳化硅和莫来石，细骨料为特级矾土；其中，在粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸钠25～35、硅酸镁15～25，六偏磷酸钠30～60。

耐火材料为了达到理想的耐火耐高温效果，一定要形成所谓“密集堆积”的结构形式，这种结构形式是通过占据材料大部空间的粗、中骨料、充填粗、中骨料空隙的细骨料、充填粗、中、细骨料空隙的微粉来得到的，因此对耐火浇注料各类组分的粒径选择很重要，在本实施方式中，所述粗骨料的粒径大小为3.0～2.0mm；所述中骨料中各组分的粒径大小为1.5mm～1mm；所述细骨料的粒径大小为0.5～0.01mm。另外，粘结剂中硅酸钠为30份、硅酸镁20份、六偏磷酸钠50份时，可以保证高强度耐磨耐火浇注料的凝结效果及凝结后的致密度最佳。

本发明中加入的氧化铝微粉为活性氧化铝，活性氧化铝的主晶相为α～Al ₂O₃，理化性质为 d ≤2.0 μm、真密度≥3.95g/cm 、Na O 小于等于0.1％，活性氧化铝可以使浇注的耐火浇注料显气孔率较小，进一步的，利用碳化硅高导热性来提高浇注料的抗热震性，并通过碳化硅的氧化，在耐火材料表面形成一层SiO₂ 沉积物封堵气孔，利用硅微粉封堵耐火浇注材料层内部气孔，以此提高耐火浇注材料的抗侵蚀性。

实施例1 

 (1) 浇注料的制备： 

3.0～2.0mm粗骨料20，1.5mm～1mm中骨料35，0.5～0.01mm细骨料15，粘结剂5，硅微粉 5，氧化铝微粉 15，水5。按上述配比，将各原料称重、伴和，获得流动性良好的浆体，经成形、养护和热处理后测试物理性能。 

 (2) 物理性能测试 ： 

110℃×24h 烘干后，抗折强度22.4MPa，耐压强度164.7MPa ；