[发明专利]一种高耐磨快干耐火浇注料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨快干耐火浇注料及其制备方法，包括重量份数的如下组分：50‑75份的粗骨料、15‑25份的细骨料、3‑10份的微粉、0.4‑5份的外加剂和5‑15份的结合剂，其中，所述的粗骨料为均化矾土、亚白刚玉、铬刚玉料、莫来石瓷棒料中的一种或多种的混合。本发明高耐磨快干耐火浇注料耐磨性能好、抗侵蚀性强，用于制作衬里时，不仅与原衬里结合性能好，而且烘炉时间短、升温速度快；本发明浇注料中、高温条件下强度好，体积稳定。

技术领域

本发明涉及化工设备中衬里用材料领域，特别是涉及一种高耐磨快干耐火浇注料及其制备方法。

背景技术

石油化工和煤化工的流态化反应再生装置，其参与反应的条件较为苛刻。现有的衬里以磷酸盐、铝酸钙水泥、硅微粉等为结合剂，以电熔白刚玉、高铝矾土、烧结莫来石为主要原料生产而成，现有的衬里在施工后养护及烘炉的时间至少要5天～7天，且中温强度较低、使用寿命较短，难以承受高温高速含尘气流的长期冲刷，衬里每年都要检修，严重地影响着装置的利用率。

发明内容

为了解决现有的衬里施工后养护及烘炉时间长、使用寿命短的问题，本发明的目的是提供一种高耐磨快干耐火浇注料，此外，本发明还将提供该高耐磨快干耐火浇注料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种高耐磨快干耐火浇注料，包括重量份数的如下组分：50-75份的粗骨料、15-25份的细骨料、3-10份的微粉、0.4-5份的外加剂和5-15份的结合剂，其中，所述的粗骨料为均化矾土、亚白刚玉、铬刚玉料、莫来石瓷棒料中的一种或多种的混合。

以均化矾土、亚白刚玉、铬刚玉料、莫来石瓷棒料中的一种或多种的混合作为粗骨料，不但使得浇注料的耐磨性得到提高，而且原料成本大幅降低。

其中，所述粗骨料的粒径为1-5mm，细骨料的粒径为0.004-1mm，微粉的粒径为1-3μm。

粗骨料、细骨料和微粉采用上述的粒径分布，使得细骨料充填于粗骨料之间的空隙中，微粉充填于粗骨料和细骨料的更小空隙中，粗骨料、细骨料和微粉形成“密集堆积”的结构形式。添加结合剂，结合剂在常温下发生水合、凝聚反应，结合剂3小时后初凝，12小时后固化。在25-110℃的温度下，结合剂脱水浓缩，并与粗骨料、细骨料和微粉产生化学结合，粗骨料、细骨料、微粉、结合剂的相互协同作用极大地增强了浇注料的耐磨性和耐蚀性。

在中温热处理时，粗骨料、细骨料和微粉形成陶瓷结合，提高了浇注料在中温炉烧后的强度、韧性及耐磨性。

所述的陶瓷结合，耐火原料或耐火原料与加入的烧结助剂在高温下形成的液相而产生结合。

其中，所述的亚白刚玉为电熔亚白刚玉。

电熔亚白刚玉，是在还原气氛和控制条件下，电熔特级铝矾土制得。电熔过程中，加入了还原剂、沉降剂、脱碳剂，以除去过量的TiO₂和C。电熔亚白刚玉中刚玉相达98％，晶粒尺寸为1～15um、显气孔率小于4％，体积密度≥3.8g/cm³，耐火度大于1850℃。电熔亚白刚玉中的主要杂质矿物为六铝酸钙、金红石、钛酸铝及其固熔体。

铬刚玉料的组成为：90wt％～94.5wt％的Al₂O₃、3wt％～8wt％的Cr₂O₃、总杂质含量≤2.5wt％。铬刚玉料的制备方法：将粒度≤20mm铝铬渣、粒度≤1mm的氧化铝、粒度≤20mm石油焦和氟化铝混合均匀，将沥青加热喷淋到混合料中，压制成球料，烘干，加入到电弧炉中，2000℃下熔炼，深加工得到铬刚玉料。铬刚玉料莫氏硬度为9级，耐磨、化学稳定性好。