抗熱震低膨脹紅柱石澆注料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為：骨料40-70%；細(xì)粉8-22%；微粉5-20%；復(fù)合添加劑3-10%；結(jié)合劑3-6%；耐熱鋼纖維1-2%。質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度高，抗熱震，抗侵蝕，抗剝落，使用壽命長(zhǎng)，施工快，烘窯快，養(yǎng)護(hù)周期短。
【專利說(shuō)明】抗熱震低膨脹紅柱石澆注料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及抗熱震低膨脹紅柱石澆注料。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥回轉(zhuǎn)窯窯口的工作環(huán)境長(zhǎng)期急冷急熱交替，環(huán)境熱震較強(qiáng)，筒體耐材在頻繁熱震作用下易出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力集中而損壞；回轉(zhuǎn)窯窯口溫度高，熱煙氣中雜質(zhì)多，堿性成份重，熟料沖刷作用強(qiáng)，粉塵大，熟料中也含有一定量液相，介質(zhì)及熟料對(duì)回轉(zhuǎn)窯窯口工作層材料沖刷作用強(qiáng)，化學(xué)侵蝕嚴(yán)重；雖然已經(jīng)有很好較好的耐火澆注料在該部位替代了傳統(tǒng)的耐火磚，但這些耐火澆注料在性能方面或多或少存在某些缺陷，窯口的特殊工況條件，特別是介質(zhì)中高堿性成份及熟料中的液相，這兩者在高溫下的共同作用導(dǎo)致很多耐火材料在該部位長(zhǎng)期使用過(guò)程中易受到化學(xué)侵蝕，劣化材料性能，縮短了材料使用壽命?；剞D(zhuǎn)窯經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，筒體外殼均會(huì)存在一定形變，這種形變對(duì)回轉(zhuǎn)窯筒體耐材會(huì)產(chǎn)生較大的扭矩作用，筒體耐火材料在扭矩作用的剪切應(yīng)力下易發(fā)生機(jī)械損壞，甚至開(kāi)裂脫落導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯停窯搶修，給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)不小的經(jīng)濟(jì)損失，現(xiàn)在回轉(zhuǎn)窯對(duì)施工周期要求比較苛刻，要求周期短，烘窯快，能比較快的投入生產(chǎn)使用，這些都對(duì)回轉(zhuǎn)窯筒體耐材使用性能及施工性提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度高，抗熱震，抗侵蝕，抗剝落，使用壽命長(zhǎng)，施工快，烘窯快，養(yǎng)護(hù)周期短。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0005]
骨料40-70%;
[0006]
細(xì)粉8-22%;
微粉5-20%;
復(fù)合添加劑 3-10%;
結(jié)合劑 3-6%;
耐熱鋼纖維 1-2%
[0007]改進(jìn)的，澆注料由骨料、細(xì)粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱鋼纖維組成。
[0008]改進(jìn)的，一份骨料中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0009]粒度為0.1-8腿的致密電熔剛玉骨料40-60%，
粒度為0.l-8mra的電熔莫來(lái)石骨料 20-30%，
粒度為0.1-3mm的紅柱石骨料5-10%
一級(jí)高鋁礬土熟料15-20%；
[0010]改進(jìn)的，一份骨料中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0011]
粒度為0.1-8mm的致密電熔剛玉骨料25-45%，
粒度為0.1-8mm的電熔莫來(lái)石骨料 20-30%，
粒度為0.1-3mm的紅柱石骨料5-10%，
一級(jí)高鋁礬土熟料15-20%，
棕剛玉骨料10-15%。
[0012]改進(jìn)的，一份細(xì)粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0013]
粒度<180目的致密電熔剛玉細(xì)粉 20-30%，
粒度< 180目的板狀剛玉細(xì)粉20-30%，
莫來(lái)石細(xì)粉12-20%,
粒度<180目的紅柱石細(xì)粉10-15%，
[0014]
紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉8-17%，
碳化硅細(xì)粉10-15%，
硅酸鋯細(xì)粉10-15%;
[0015]改進(jìn)的，一份細(xì)粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:
[0016]粒度≤180目的致密電熔剛玉細(xì)粉16-28%，
粒度<180目的板狀剛玉細(xì)粉16-28%，
莫來(lái)石細(xì)粉12-20%，
粒度<180目的紅柱石細(xì)粉10-15%，
紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉7-16%，
碳化硅細(xì)粉10-15%，
硅酸鋯細(xì)粉10-15%，
棕剛玉細(xì)粉7-12%。
[0017]改進(jìn)的，所述微粉為二氧化硅超微粉和活性氧化鋁超微粉的組合，或者，所微粉為二氧化硅超微粉、活性氧化鋁超微粉和改性莫來(lái)石微粉的組合。
[0018]改進(jìn)的，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合。
[0019]改進(jìn)的，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
[0020]有益效果:
[0021]采用上述技術(shù)方案后，該發(fā)明抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，
[0022]I)選用了致密電熔剛玉骨料、電熔莫來(lái)石骨料和一級(jí)高鋁礬土熟料作為澆注料的骨料，以滿足澆注料的耐高溫性能要求及強(qiáng)化骨料與粉料間的燒結(jié)陶瓷結(jié)合；
[0023]2)引入了紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉:
[0024]A.紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉在一定溫度作用下產(chǎn)生莫來(lái)石，產(chǎn)生溫和的體積效應(yīng)，使?jié)沧⒘辖M織結(jié)構(gòu)致密化，彌補(bǔ)了澆注料組織結(jié)構(gòu)缺陷，提高了澆注料整體強(qiáng)度；
[0025]B.同時(shí)附帶形成在高溫下活性極高的玻璃相SiO2，促進(jìn)并參與基質(zhì)中的二氧化硅超微粉、活性氧化鋁超微粉及莫來(lái)石骨料表面的高能態(tài)SiO2間二次莫來(lái)石反應(yīng)，在骨料基質(zhì)間形成網(wǎng)絡(luò)狀陶瓷結(jié)合，進(jìn)一步提高澆注料整體強(qiáng)度及耐磨性；
[0026]C.莫來(lái)石骨料表面的高能態(tài)SiO2參與基質(zhì)間的二次莫來(lái)石反應(yīng)使得澆注料整體呈低能態(tài)惰性，介質(zhì)中的堿性成份及熟料中的液相難對(duì)澆注料造成侵蝕；
[0027]D.紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉在莫來(lái)石化過(guò)程中的體積效應(yīng)在澆注料組織內(nèi)部形成龜裂紋，龜裂紋受碳化硅阻擋，不能形成連貫的網(wǎng)狀裂紋，獨(dú)立的龜裂紋在材料急冷急熱時(shí)能吸收因此而廣生的熱應(yīng)力，減少熱應(yīng)力集中，提聞了材料熱震穩(wěn)定性；
[0028]3)添加了適量的高溫耐磨的碳化硅細(xì)粉以提高澆注料的高溫穩(wěn)定性、耐磨性和抗侵蝕性，從而延長(zhǎng)了澆注料的使用壽命；
[0029]4)采用復(fù)合添加劑以改善澆注料的施工性能；
[0030]5)同時(shí)選用了合理的組分配比，使得澆注料中Al2O3和SiC的質(zhì)量百分含量≥80%、使得澆注料的體積密度≥2.70g/cm3、冷態(tài)抗折強(qiáng)度(110°C X 24h )≥9MPa、冷態(tài)抗折強(qiáng)度(1100 °C X3h)≥lOMPa、冷態(tài)抗折強(qiáng)度(1350°C X3h)≥llMPa、冷態(tài)耐壓強(qiáng)度(110 °C X24h)≥80MPa、冷態(tài)耐壓強(qiáng)度(1100°C X3h)≥90MPa、冷態(tài)耐壓強(qiáng)度(1350 °C X3h)≥llOMPa、燒后線變化率(1100°C X3h)為±0.20%、燒后線變化率( 1350 0C X3h)為 0 ~0.40%、抗熱震性(1100°C、風(fēng)冷)≥ 30 次、耐磨性(1100°C ) ≤ 4cm3，澆注料的高溫使用性能優(yōu)良、熱震穩(wěn)定高、耐磨性好、抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)，很好的適應(yīng)回轉(zhuǎn)窯窯口特殊工況條件的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料:
[0032]實(shí)施例一:
[0033]抗熱震低膨脹紅柱石澆注料包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料40%、細(xì)粉22%、微粉20%、復(fù)合添加劑10%、結(jié)合劑6%和耐熱鋼纖維2%，作為優(yōu)選的，抗熱震低膨脹紅柱石澆注料只由骨料、細(xì)粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱鋼纖維組成，其中，一份骨料中包括粒度為0.l-8mm的致密電熔剛玉骨料40%、粒度為0.l_8mm的電熔莫來(lái)石骨料30%、粒度為0.1-3mm的紅柱石骨料10%和一級(jí)高鋁礬土熟料20%，一份細(xì)粉中包括粒度≤180目的致密電熔剛玉細(xì)粉20%、粒度≤ 180目的板狀剛玉細(xì)粉22%、莫來(lái)石細(xì)粉20%、粒度≤180目的紅柱石細(xì)粉10%、紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉8%、碳化硅細(xì)粉10%和硅酸鋯細(xì)粉10%，所述微粉為二氧化硅超微粉和活性氧化鋁超微粉的組合、或者所微粉為二氧化硅超微粉、活性氧化鋁超微粉和改性莫來(lái)石微粉的組合，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。[0034]實(shí)施例二:
[0035]抗熱震低膨脹紅柱石澆注料包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料70%、細(xì)粉8%、微粉5%、復(fù)合添加劑10%、結(jié)合劑6%和耐熱鋼纖維1%，作為優(yōu)選的，抗熱震低膨脹紅柱石澆注料只由骨料、細(xì)粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱鋼纖維組成，其中，一份骨料中包括粒度為0.1-8mm的致密電熔剛玉骨料60%、粒度為0.1-8mm的電熔莫來(lái)石骨料20%、粒度為0.1-3mm的紅柱石骨料5%和一級(jí)高鋁礬土熟料15%，一份細(xì)粉中包括粒度≤180目的致密電熔剛玉細(xì)粉30%、粒度≤ 180目的板狀剛玉細(xì)粉20%、莫來(lái)石細(xì)粉12%、粒度≤180目的紅柱石細(xì)粉10%、紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉8%、碳化硅細(xì)粉10%和硅酸鋯細(xì)粉10%,所述微粉為二氧化硅超微粉和活性氧化鋁超微粉的組合，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
[0036]實(shí)施例三:
[0037]抗熱震低膨脹紅柱石澆注料包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料55%、細(xì)粉15%、微粉13%、復(fù)合添加劑10%、結(jié)合劑5%和耐熱鋼纖維2%，作為優(yōu)選的，抗熱震低膨脹紅柱石澆注料只由骨料、細(xì)粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱鋼纖維組成，其中，一份骨料中包括粒度為0.l-8mm的致密電熔剛玉骨料50%、粒度為0.l_8mm的電熔莫來(lái)石骨料25%、粒度為0.1-3mm的紅柱石骨料8%和一級(jí)高鋁礬土熟料17%，一份細(xì)粉中包括粒度(180目的致密電熔剛玉細(xì)粉25%、粒度< 180目的板狀剛玉細(xì)粉21%、莫來(lái)石細(xì)粉12%、粒度< 180目的紅柱石細(xì)粉12%、紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉8%、碳化硅細(xì)粉12%和硅酸鋯細(xì)粉10%,所述微粉為二氧化硅超微粉和活性氧化鋁超微粉的組合，或者，所微粉為二氧化硅超微粉、活性氧化鋁超微粉和改性莫來(lái)石微粉的組合，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
[0038]實(shí)施例四:
[0039]上述的骨料可由包括粒度為0.1-8mm的致密電熔剛玉骨料、粒度為0.1-8mm的電熔莫來(lái)石骨料、粒度為0.l-3mm的紅柱石骨料、一級(jí)高鋁礬土熟料和棕剛玉骨料的骨料替換。
[0040]一份骨料中，粒度為0.1-8mm的致密電熔剛玉骨料、粒度為0.1-8mm的電熔莫來(lái)石骨料、粒度為0.l-3mm的紅柱石骨料、一級(jí)高鋁礬土熟料和棕剛玉骨料的重量百分比分別為:25%、30%、10%、20%、15%,或者 35%、25%、10%、17%、13%,或者 45%、20%、5%、15%、15%。
[0041]上述的細(xì)粉可由包括粒度≤180目的致密電熔剛玉細(xì)粉、粒度≤ 180目的板狀剛玉細(xì)粉、莫來(lái)石細(xì)粉、粒度≤ 180目的紅柱石細(xì)粉、紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉、碳化硅細(xì)粉、硅酸鋯細(xì)粉和棕剛玉細(xì)粉的細(xì)粉替換。
[0042]一份細(xì)粉中，粒度≤180目的致密電熔剛玉細(xì)粉、粒度≤180目的板狀剛玉細(xì)粉、莫來(lái)石細(xì)粉、粒度< 180目的紅柱石細(xì)粉、紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉、碳化硅細(xì)粉、硅酸鋯細(xì)粉和棕剛玉細(xì)粉的重量百分比分別為:16%、28%、12%、10%、7%、10%、10%、7%，或者28%、16%、12%、10%、7%、10%、10%、7%,或者 20%、18%、13%、11%、7%、11%、11%、9%。
[0043]除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:骨料40-70%;細(xì)粉8-22%;微粉5-20%;復(fù)合添加劑3-10%;結(jié)合劑3-6%;耐熱鋼纖維 1-2%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:澆注料由骨料、細(xì)粉、微粉、復(fù)合添加劑、結(jié)合劑和耐熱鋼纖維組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:一份骨料中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:粒度為0.1-8畫(huà)的致密電熔剛玉骨料，10-60%，粒度為0.l-8rara的電熔莫來(lái)石骨料 20-30%，粒度為0.1-3醒的紅柱石骨料5-10%，一級(jí)高鋁礬土熟料15-20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:一份骨料中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:粒度為0.1-8腿的致密電熔剛玉骨料25-45%，粒度為0.1-8腿的電熔莫來(lái)石骨料 20-30%，粒度為0.1-3腿的紅柱石骨料5-10%，一級(jí)高鋁礬土熟料15-20%，棕剛玉骨料10-15%
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:一份細(xì)粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:粒度<180目的致密電熔剛玉細(xì)粉20-30%，粒度<180目的板狀剛玉細(xì)粉20-30%，莫來(lái)石細(xì)粉12-20%，粒度<180目的紅柱石細(xì)粉10-15%,紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉8-17%，碳化硅細(xì)粉10-15%，硅酸鋯細(xì)粉10-15%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:一份細(xì)粉中包括以下組分且各組分的質(zhì)量百分比為:粒度<180目的致密電熔剛玉細(xì)粉16-28%,粒度<180目的板狀剛玉細(xì)粉16-28%，莫來(lái)石細(xì)粉12-20%，粒度<180目的紅柱石細(xì)粉10-15%，紅柱石-硅線石復(fù)合礦粉7-lb%碳化硅細(xì)粉10-15%，硅酸鋯細(xì)粉10-15%，棕剛玉細(xì)粉7-12%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:所述微粉為二氧化硅超微粉和活性氧化鋁超微粉的組合，或者，所微粉為二氧化硅超微粉、活性氧化鋁超微粉和改性莫來(lái)石微粉的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合，或者，所述復(fù)合添加劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和防爆纖維的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的抗熱震低膨脹紅柱石澆注料，其特征在于:所述結(jié)合劑為高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥的組合。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103664205SQ201310559838
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
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