專利名稱：：一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種澆注料，尤其涉及一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料。
背景技術(shù)：
：在冶煉行業(yè)，高爐熱風(fēng)管與送風(fēng)支管交叉部位承載著高溫高壓氣體的輸送任務(wù)，是需要重點(diǎn)防護(hù)的關(guān)鍵部位。傳統(tǒng)的高爐熱風(fēng)管與送風(fēng)管交叉部的防護(hù)內(nèi)襯多采用高鋁磚砌筑，接縫處涂抹泥漿(劉全興.我國(guó)高爐熱風(fēng)爐新技術(shù)應(yīng)用地回顧與展望，《山東冶金》，2007年01期)。生產(chǎn)過程中，通過該交叉部位的熱風(fēng)具有溫度波動(dòng)范圍大(局部溫差可達(dá)9001200°C)、流速高(一般可達(dá)100m/s)等特點(diǎn)，加之其含有大量的硬質(zhì)煙塵，易對(duì)磚縫處粘結(jié)的泥漿產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖蝕作用，造成泥漿的脫落，產(chǎn)生跑風(fēng)漏氣現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致外部鋼板壁溫度劇增；其中的高能煙塵也會(huì)對(duì)高鋁磚產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖蝕作用，極易在磚體表面產(chǎn)生劃痕和化學(xué)腐蝕，造成表面粗糙和脆化，由此則進(jìn)一步加劇襯體的沖蝕和剝落，而煙氣劇烈的溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致低導(dǎo)熱系數(shù)的高鋁磚內(nèi)部形成極大的溫度梯度，形成很高的熱應(yīng)力，高熱應(yīng)力誘導(dǎo)磚體產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而出現(xiàn)剝落或掉塊，碎屑的脫落或掉塊將導(dǎo)致內(nèi)襯磚體的加速磨損，導(dǎo)致風(fēng)管外壁溫度升高、承壓能力下降，甚至發(fā)生管道燒穿漏氣事故。由此可以看出，在高爐熱風(fēng)管與送風(fēng)支管交叉部位所采用傳統(tǒng)的內(nèi)襯體不但易出現(xiàn)跑風(fēng)發(fā)紅現(xiàn)象，造成高爐經(jīng)常性的休風(fēng)、維護(hù)，以至于生產(chǎn)成本居高不下，而且還存在著嚴(yán)重的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以方便快捷的澆注成陶瓷耐磨襯體的澆注料，該襯體具有熱穩(wěn)定性好、耐高溫氣流沖刷、抗熱震性能好、壽命周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是以電熔莫來石、高純致密剛玉、電熔白剛玉等高純?cè)蠟橹髁?，輔以高硬度材料配制成澆注料，以此料可澆注成高溫超強(qiáng)耐磨陶瓷襯體。一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料含有如下原料組分原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3咖5mm10%25%電熔莫來石lmm3廳20%45%紅柱石0.lmml咖3%7%板狀剛玉0.lmml咖8%25%電熔白剛玉'300目350目5%20%純鋁酸鈣水泥<0.074mm2%10%硅微粉<1.0um2%6%氧化鋁微粉<1.Onm2%10%減水劑0.1%0.3%所述減水劑為焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、腐植酸鈉、水玻璃中的至少一種。所述澆注料含有如下原料組分-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>硅微粉<1.0um氧化鋁微粉<1.0um減水劑所述澆注料含有如下原料組分4%6%4%8%0.1%0.2%原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3mm5mm14%17%電熔莫來石lmm3mm29%36%紅柱石0.lmmlmm4.5%5.8%板狀剛玉0.l腿lram13%17%電熔白剛玉300目350目7%12%純鋁酸韓水泥<0.074mm6.5%8.5%硅微粉<1.0um4.5%5.5%氧化鋁微粉<1.0um5.5%7%減水劑0.12%0.18%斤述澆注料含有如下原料成組分-原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3腿5mm11.5%16.5%電熔莫來石lmm3畫35%43%紅柱石0.lmml腿4%5.8%板狀剛玉0.lmmlmm10%15%電熔白剛玉300目350目14%18%純鋁酸鈣水泥<0.074咖4%6%硅微粉<1.Oum3.5%5.8%氧化鋁微粉<1.0um7%9.5%減水劑0.15%0.3%本發(fā)明具有積極有益的效果l.選用優(yōu)質(zhì)高純?cè)?，提高了以其澆注成的襯體的耐火性能。采用高純?cè)峡梢杂行p少襯體在髙溫下所產(chǎn)生的液相量，減少高溫變形，而且塑性相減少，高溫條件下剛性相對(duì)增加，耐磨性能也更加優(yōu)良。2.以該澆注料制備的襯體具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能。利用剛玉、莫來石網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予材料良好的高溫力學(xué)性能和體積穩(wěn)定性，由于加入了強(qiáng)化的硬質(zhì)粒子，形成顆粒增強(qiáng)機(jī)制，有效地抵御熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)的裂紋，提高了內(nèi)襯體材料的韌性和抗疲勞性能，增強(qiáng)了材料的積極穩(wěn)定性和整體性能，可大大延長(zhǎng)襯體的使用壽命。3.以該澆注料制備的襯體具有良好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性。澆注料中的材料成分在高溫?zé)煔猸h(huán)境中，借助于擴(kuò)散和固相燒結(jié)，形成剛玉、'莫來石網(wǎng)絡(luò)鑲嵌結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)粒子強(qiáng)化，而且剛玉、莫來石、耐磨材料的具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，與煙氣、煙塵中的相容性好，能有效降低其化學(xué)腐蝕性，提高內(nèi)襯材料的熱態(tài)穩(wěn)定性。4.以該澆注料澆注成的襯體表面光滑、無縫，具有整體均一性。提高襯體表面的光潔度和整體性，可以減少高溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)阻力，摩擦系數(shù)降低，整體性能提高，有效減少縫隙，降低了煙塵的沉積化學(xué)腐蝕相應(yīng)減少，耐磨性能大大提高。5.該澆注料還具有施工方便快捷，整體性能好，施工周期短，對(duì)環(huán)境污染等特點(diǎn)，是傳統(tǒng)的磚砌材料的理想替代品。6.該澆注料所制備的陶瓷耐磨超強(qiáng)襯體，可適用于高爐熱風(fēng)管與送風(fēng)支管交叉部位等熱震穩(wěn)定性要求較高的部位，其主要理化指標(biāo)如下A1203(%)》70耐火溫度(°C)〉1790耐壓強(qiáng)度(MPa)》60(110。CX24h);》140(1450。CX3h)抗折強(qiáng)度(Mpa)》10(11(TCX24h);》14(1450。CX3h)燒后線變化(％)±0.1(110。CX24h);±0.1(1450。CX3h)熱震穩(wěn)定性(次)〉30(1100。C水冷)具體實(shí)施例方式實(shí)施例l一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表h按表1中所述比例稱取各種物料，放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中混合攪拌35分鐘，再加水(加水量為物料總重量的46%)混合攪拌均勻后，注入己固定好的模具中震動(dòng)成型，澆注厚料層時(shí)應(yīng)采用震動(dòng)棒分層澆注，待表面泛槳后即可。澆注成型后養(yǎng)護(hù)3天，在ll(TC下進(jìn)行烘烤，即得高溫超強(qiáng)耐磨陶瓷襯體，其可用在高爐熱風(fēng)管與送風(fēng)管交叉部作襯體，也可用在其他類似環(huán)境場(chǎng)合處作襯體。該襯體所達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)如下A1203(%)》70耐火溫度(°C)〉1790耐壓強(qiáng)度(MPa)63(110。CX24h);160(1450。CX3h)抗折強(qiáng)度(Mpa)12(110。CX24h);14(1450。CX3h)燒后線變化(％)±0.1(110。CX24h);±0.1(1450。CX3h)熱震穩(wěn)定性(次)38(IIOO'C水冷)實(shí)施例2—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表l:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1，該襯體所達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)如下A1203(%)》70耐火溫度(°C)〉1790耐壓強(qiáng)度(MPa)63(110。CX24h);160(1450。CX3h)抗折強(qiáng)度(Mpa)12(110。CX24h);14(1450。CX3h)燒后線變化(％)±0.1(110。CX24h);±0.1(1450。CX3h)熱震穩(wěn)定性(次)38(IIO(TC水冷)實(shí)施例3—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表l:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1，該襯體所達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)如下:A1203(%)》70耐火溫度(°C)〉1790耐壓強(qiáng)度(MPa)62(110。CX24h);149(1450。CX3h)抗折強(qiáng)度(Mpa)12(110。CX24h);16(1450。CX3h)燒后線變化(％)±0.1(110。CX24h);±0.1(1450。CX3h)熱震穩(wěn)定性(次)34(IIO(TC水冷)實(shí)施例4一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表l:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表l:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例6—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表2:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例7—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表2:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例8—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表2:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例9一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表2:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例IO—種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其原料配方見表2:以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例11至實(shí)施例15所述制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料的配方見表3，以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。實(shí)施例16至實(shí)施例20所述制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料的配方見表3，以該澆注料制作襯體的方法同實(shí)施例1。表1實(shí)施例15的原料配方表單位重量百分比(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3實(shí)施例1115的原料配方表單位重量百分比(％)原料粒度分布實(shí)施例11實(shí)施例12實(shí)施例13實(shí)施例14實(shí)施例15電熔莫來石35mm14172111.515電熔莫來石13mm24232918.536紅柱石0.1lmm574.543板狀剛玉0.11鵬191723.52418電熔白剛玉300350目1415101815純鋁酸鈣水泥<0.074隱1085.5102,8硅微粉<1.0nm55.72.54.96氧化鋁微粉<1.0um8.873.8395減水劑0.20.30.170.10.2表4實(shí)施例1620的原料配方表單位重量百分比(％)原料粒度分布實(shí)施例16實(shí)施例17實(shí)施例18實(shí)施例19實(shí)施例20電熔莫來石35mm1722191123電熔莫來石13mm2038342923紅柱石0.1lmm5.25468板狀剛玉0.1lmm19.810172119電熔白剛玉300350目1591614.85純鋁酸鈣水泥<0.074鵬76.878.9464硅微粉<1.0um6.84536氧化鋁微粉<1.0um9837.74減水劑0.20,130.20.30.1權(quán)利要求1.一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料組分原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3mm～5mm10％～25％電熔莫來石1mm～3mm20％～45％紅柱石0.1mm～1mm3％～7％板狀剛玉0.1mm～1mm8％～25％電熔白剛玉300目～350目5％～20％純鋁酸鈣水泥＜0.074mm2％～10％硅微粉＜1.0μm2％～6％氧化鋁微粉＜1.0μm2％～10％減水劑0.1％～0.3％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其特征在于，所述減水劑為焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、腐植酸鈉、水玻璃中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料組分原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3mm5mm12%20%電熔莫來石lmm3mm25%40%紅柱石0.lmmlmm4%6%板狀剛玉0.lraml咖10%20%電熔白剛玉300目350目5%15%純鋁酸鈣水泥<0.074mm5%10%硅微粉〈l.Oiim4%6%氧化鋁微粉<1.0um4%8%減水劑0.1%0.2%。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料組分原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3mm5mm14%17%電熔莫來石lmm3mm29%36%紅柱石0.l咖lmm4.5%5.8%板狀剛玉0.lmmliran13%17%電熔白剛玉300目350目7%12%純鋁酸轉(zhuǎn)水泥<0.074腿6.5%8.5%硅微粉<1.0iim4.5%5.5%氧化鋁微粉<1.0um5.5%7%減水劑0.12%0.18%5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料成組分原料粒度分布重量百分比電熔莫來石3隨5咖11.5%16.5%電熔莫來石lmm3咖35%43%紅柱石0.l畫lmm4%5.8%板狀剛玉0.l咖l咖鄉(xiāng)15%電熔白剛玉300目350目14%18%純鋁酸弼水泥<0.074腿4%6%硅微粉<1.0um3.5%5.8%氧化鋁微粉<1.0um7%9.5%減水劑0.15%0.3%全文摘要本發(fā)明涉及一種制備高溫陶瓷耐磨襯體的澆注料，其含有粒度為3～5mm的電熔莫來石10～25％，粒度為1～3mm的電熔莫來石20～45％，粒度為0.1mm～1mm的紅柱石3～7％，粒度為0.1～1mm的板狀剛玉8～25％，300～350目的電熔白剛玉5～20％，粒度＜0.074mm的純鋁酸鈣水泥2～10％，硅微粉2～6％，氧化鋁微粉2～10％。該澆注料可適用于高爐熱風(fēng)管與送風(fēng)支管交叉部等熱震穩(wěn)定性要求較高的部位，以其制作的襯體具有熱穩(wěn)定性好、耐高溫氣流沖刷、抗熱震性能好、壽命周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，而且其制作方法簡(jiǎn)單，施工周期短，環(huán)保無污染，且成本低，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號(hào)C04B35/185GK101172847SQ20071018973公開日2008年5月7日申請(qǐng)日期2007年9月30日優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日發(fā)明者化金良,李要現(xiàn)申請(qǐng)人:鞏義市好運(yùn)祥耐材有限公司