[发明专利]一种强碱环境用耐火浇注料结合剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种强碱环境用耐火浇注料结合剂的制备方法，该方法以铝矾土为原料,控制铝矾土中氧化铝和氧化硅的质量分数及Al₂O₃/SiO₂比值。将铝矾土粉碎，磨细使粒度90％以上通过325目筛,然后与NaOH碱液混合，控制Na₂O/Al₂O₃的比值,湿磨4h，得到混合浆液。将混合浆液置入高压高温反应釜中，加水，控制浆液密度为1.4～1.5g/cm³,在150℃～180℃加热2～3h,制得粘稠溶体。粘稠溶体即为用于强碱性环境下使用的耐火浇注料用粘结剂。采用同一原料，该粘结剂制作的耐碱浇注料，110℃烘干后抗折粘结强度比水玻璃作结合剂高出60％以上，浇注料耐火度高出水玻璃浇注料350℃以上。其施工和高温性能明显优于水玻璃浇注料。

技术领域

本发明涉及耐火材料行业砌筑热工窑炉用耐火浇注料，特别涉及一种生产强碱性环境下使用的耐火浇注料用粘结剂的制备方法。

背景技术

目前，强碱性环境下使用的浇注料骨料多采用硅铝系中氧化铝含量较低的粘土质原料，结合剂采用软质粘土高温烧结结合，或采用含氧化钠的水玻璃作结合剂，其目的都是使浇注料在高温环境下表面形成一层高粘度玻璃相，阻止碱性介质的渗透和侵入。

但是，软质粘土作结合剂的浇注料，脱模及烘干强度太低，并且只能通过高温烧结形成陶瓷结合来提高强度。水玻璃作结合剂的浇注料干燥时易“泛碱”，结合剂分布不均匀，硬化时间长，允许使用温度低。希望开发一种硬化速度快，早期强度和使用温度高的、用于强碱性环境下的耐火浇注料，其关键是结合剂的研究与开发。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明目的在于提供一种用于强碱性环境下使用的耐火浇注料用粘结剂的制备方法，通过本发明的方法制备得到的粘结剂其耐火度可达1580℃，110℃烘干后抗折粘结强度比水玻璃作结合剂高出60％以上。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种强碱环境用耐火浇注料结合剂的制备方法，包括以铝矾土为原料，将铝矾土与碱液混合得到密度为1.4～1.5g/cm³的混合浆液，混合浆液在150～180℃下加热得到粘稠液体即为强碱环境用耐火浇注料结合剂。

具体的，所述的碱液为NaOH溶液，按质量比Na₂O/Al₂O₃＝0.6～0.7的用量将铝矾土与碱液混合。

更具体的，按质量百分比计，所述的铝矾土中的Al₂O₃≥72％，SiO₂≤8％；按质量比计，Al₂O₃/SiO₂≥9。

另外，按质量百分比计，所述的铝矾土中Fe₂O₃含量小于1.5％，CaO含量小于1.0％，SO₃含量小于0.2％。

进一步的，所述的铝矾土的粒度为质量分数90％以上的颗粒通过325目筛。

优选的，在温度为150～180℃和压力为0.3～0.5MPa下的加热时间为2～3h。

本发明的优点为：

(1)经测试，通过本发明的方法制备得到的粘稠溶体干燥后得到的粉体，其耐火度可达1580℃，比水玻璃高出600℃以上。粘稠溶体中的主要矿物相为铝酸钠、方石英及少量长石相，粘稠溶体即为用于强碱性环境下使用的耐火浇注料用粘结剂。