[发明专利]基于纳米硅溶胶的陶瓷耐磨料及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于纳米硅溶胶的陶瓷耐磨料及其制备方法，属于耐火材料技术领域，本发明通过采用纳米硅溶胶代替普通水泥制备陶瓷耐磨料，利用溶胶脱水的特殊性优化了陶瓷耐磨料的基质微观结构，提高了热震稳定性，具有常温性能好、使用寿命长、施工方便快捷等优点，达到有效提高热风炉及设备利用率的技术效果，具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体说，涉及一种基于纳米硅溶胶的陶瓷耐磨料及其制备方法。

背景技术

高炉热风系统的热风出口和热风围管的异形部位的耐火衬里处，受到热应力的反复作用，损坏率较高，且损坏部位不规则，利用传统的砌砖挖补的方式进行维修存在很多弊端，为了便于砌砖施工，需要拆除部分未损坏部位，导致施工周期加长。

陶瓷耐磨料是一种非金属胶凝材料，采用耐酸和耐碱的人工合成原料经严格的工艺配比和无机聚合技术制成的一种粉状陶瓷材料，因达到陶瓷结合强度标准而称陶瓷耐磨涂料。

现有技术中，经常将陶瓷耐磨料用于高炉热风系统的耐火衬里修补，虽然可以完成对不规则部位的修补。但是，现有的陶瓷耐磨料存在的弊端如下：

1、现有的陶瓷耐磨料的热震稳定性较差；

2、将陶瓷耐磨料进行耐火衬里修补后，需要进行长时间的烘烤脱水，且会产生溶液脱落，导致施工周期较长，但是使用寿命较短；

3、现有的陶瓷耐磨料的韧性及均匀性有待提高。

因此，亟需一种稳定性高，施工周期短的陶瓷耐磨料。

发明内容

本发明的目的是，解决目前采用的陶瓷耐磨料的热震稳定性差和施工周期较长的问题，本发明通过纳米硅溶胶代替普通水泥获得一种稳定性高、耐磨性高和导热系数低的陶瓷耐磨料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于纳米硅溶胶的陶瓷耐磨料，

原料组成包括：

耐磨骨料：40-70份；

钛铝酸钙：0.01-20份；

97％碳化硅：0.01-20份；

活性氧化铝粉：3-15份；

94％锆硅灰：2-10份；

A70水泥：5-30份；

分散剂：0.01-0.3份；

固化剂：0.01-5份；

纳米硅溶胶：5-20份。

进一步，优选的，原料组成还包括2-10份氧化铬粉，氧化铬粉的Cr₂O₃含量≥97％，粒度为325目。

进一步，优选的，耐磨骨料为烧结致密刚玉；其中，烧结致密刚玉的Al₂O₃含量≥98.5％；体积密度为≥3.2g/cm³；粒径为8-0mm。

进一步，优选的，钛铝酸钙的Al₂O₃含量≥72％，TiO₂含量≥14％，粒度≤200目。

进一步，优选的，纳米硅溶胶的SiO₂固含量≥39.5％，pH值为8.5-9.5，粒径为10-20nm。

进一步，优选的，分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和多聚磷酸钠中的一种或几种。

进一步，优选的，固化剂为氧化镁、硫酸铝、亚烷基二胺或亚烷基三胺中的一种或多种。