粘土質(zhì)耐火材料修補(bǔ)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種粘土質(zhì)耐火材料修補(bǔ)劑，其包括以下組分：(a)廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末，該廢舊粘土質(zhì)耐火材料與待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料是同一材料；(b)濃度為22～30wt％的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模數(shù)為2.2～2.8；(c)NaOH；其中所述廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH＝13～15：6～8：1，重量比。本發(fā)明的修補(bǔ)劑經(jīng)濟(jì)實(shí)用，無污染，粘結(jié)速度快、效果好，可使粘土質(zhì)耐火材料反復(fù)利用，大量減少因其破損帶來的損失。
【專利說明】粘土質(zhì)耐火材料修補(bǔ)劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料修補(bǔ)劑【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 粘土質(zhì)耐火材料以其原料簡單便宜、容易制造等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，但因?yàn)槠浔旧?材質(zhì)所限，造成穩(wěn)定性差，溫度驟變時容易開裂，抗壓抗震強(qiáng)度不足等缺點(diǎn)。所以粘土質(zhì)耐 火材料在使用多次后極易破損。破損后的粘土質(zhì)耐火材料大多廢棄不用或做他用，這造成 了巨大浪費(fèi)。工業(yè)上一直希望能對這些破損的粘土質(zhì)耐火材料進(jìn)行修補(bǔ)后重新使用。
[0003] 目前，修補(bǔ)耐火材料的技術(shù)有很多種，如：一種耐火噴補(bǔ)料用于噴涂新襯體或修補(bǔ) 爐襯，由一定比例的顆粒料和細(xì)粉組成的，加入適量的水進(jìn)行混合攪拌后形成"稀釋系統(tǒng)" 并以高壓風(fēng)為載體噴射到施工體表面；陶瓷焊接工藝采用一種陶瓷和金屬顆粒的混合物， 用來修補(bǔ)工業(yè)窯爐中的耐火材料；KB-Μ抗爆耐磨修補(bǔ)料以磷酸鹽為結(jié)合劑，以精選剛玉和 特級礬石為主要骨料,通過加入能提高耐磨性能和強(qiáng)度的超微粉優(yōu)化基質(zhì)組成，并添加高 效的外加劑，產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐磨性能、抗剝落性能及抗沖刷、侵蝕的性能，等等。
[0004] 雖然修補(bǔ)耐火材料的技術(shù)有很多，但都是以修補(bǔ)大型工業(yè)窯爐為目的，若將這些 技術(shù)用于修補(bǔ)粘土質(zhì)匣缽、耐火磚等小型耐火材料，不僅效果不好，而且成本高，得不償失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有耐火材料修補(bǔ)技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種專門用于粘土質(zhì)耐火 材料的修補(bǔ)劑和修補(bǔ)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)用于修補(bǔ)粘土質(zhì)耐火材料成本高，效果差等問 題，不僅可以修補(bǔ)大型工業(yè)窯爐中的粘土質(zhì)耐火材料，而且適用于修補(bǔ)小型粘土質(zhì)耐火材 料。本修補(bǔ)劑經(jīng)濟(jì)實(shí)用，無污染，粘結(jié)速度快、效果好，可使粘土質(zhì)耐火材料反復(fù)利用，大量 減少因其破損帶來的損失。
[0006] 本發(fā)明第一方面涉及一種粘土質(zhì)耐火材料修補(bǔ)劑，其包括以下組分：
[0007] (a)廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末，該廢舊粘土質(zhì)耐火材料與待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材 料是同一材料；
[0008] (b)濃度為22?30wt%的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模數(shù)為2. 2?2. 8 ;
[0009] (c) NaOH ；
[0010] 其中所述廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH = 12?16 :6?8 :1，重 量比。
[0011] 本發(fā)明的第二方面涉及一種對粘土質(zhì)耐火材料進(jìn)行修補(bǔ)的方法，其包括以下步 驟：
[0012] (1)配制用于粘土質(zhì)耐火材料的修補(bǔ)劑，其中該修補(bǔ)劑包括以下組分：
[0013] (a)廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末，該廢舊粘土質(zhì)耐火材料與待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材 料是同一材料；
[0014] (b)濃度為22?30wt%的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模數(shù)為2. 2?2. 8 ;
[0015] (c)NaOH;
[0016] 其中所述廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH = 12?16 :6?8 :1，重 量比；
[0017] (2)將上述修補(bǔ)劑均勻涂于待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料的破損處；
[0018] (3)將涂抹修補(bǔ)劑處置于常溫環(huán)境下48小時以上，或用火烘烤涂抹修補(bǔ)劑處，使 得所述修補(bǔ)劑全部干燥，完成修補(bǔ)。
[0019] 其中所述常溫是指10_35°C。
[0020] 在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟（3)之后還包括以下步驟：
[0021] (4)將完成修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料入煅燒窯煅燒，使所述修補(bǔ)劑燒結(jié)并進(jìn)一步提 高修補(bǔ)強(qiáng)度。
[0022] 本發(fā)明以廢舊粘土質(zhì)耐火材料為原材料之一，經(jīng)粉碎等干法研磨技術(shù)研磨至期望 的粒度（例如325目左右，或者，與構(gòu)成待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料的原料粘土顆粒的粒度相 似）后，與水玻璃水溶液和氫氧化鈉按一定比例配制成凝膠狀物，即得所述修補(bǔ)劑。將此修 補(bǔ)劑均勻涂于粘土質(zhì)耐火材料的破損處（例如裂縫、斷口、孔洞等）處，重新接合好后，靜置 48小時或快速加熱烘干即可達(dá)到很高的抗壓、抗折強(qiáng)度，此時，即認(rèn)為完成了修補(bǔ)工作。下 一步，再將該修補(bǔ)好的耐火材料制品送入煅燒窯中煅燒后，該修補(bǔ)劑在高溫下被燒結(jié)，其強(qiáng) 度進(jìn)一步提高，可實(shí)現(xiàn)完全粘牢。
[0023] 其中，水玻璃水溶液是工業(yè)上常見的粘結(jié)劑材料。水玻璃是由堿金屬氧化物和二 氧化硅結(jié)合而成的可溶性堿金屬硅酸鹽材料，又稱泡化堿，其分子式分別為M 20 · nSi02，其 中Μ代表堿金屬，例如鈉或鉀，上式中的系數(shù)η稱為水玻璃模數(shù)，是水玻璃中的氧化硅和堿 金屬氧化物的摩爾比。
[0024] 本發(fā)明關(guān)鍵在于廢舊粘土質(zhì)耐火材料、水玻璃水溶液和NaOH的組合使用。眾所周 知，NaOH是強(qiáng)堿，其會對粘土材料具有腐蝕作用，并降低耐火材料的耐火溫度。因此，傳統(tǒng) 的耐火材料修補(bǔ)劑中，不敢使用NaOH作為其成份。而本發(fā)明則突破了上述技術(shù)偏見，大膽 使用了 NaOH，不僅實(shí)現(xiàn)了非常好的修補(bǔ)效果，且在后續(xù)使用過程中未發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)后的粘土質(zhì) 耐火材料制品有任何耐火溫度下降的現(xiàn)象。
[0025] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0026] (1)原料之一為廢舊耐火材料，經(jīng)過初步破碎后即可使用，且水玻璃和NaOH用量 少，所以成本較低，而且實(shí)現(xiàn)了粘土質(zhì)耐火材料的回收再利用。
[0027] (2)原料簡單環(huán)保，制備和施工過程無有毒氣體，零排放。烘干煅燒后物質(zhì)無毒無 害，不污染環(huán)境。
[0028] (3)高溫應(yīng)用性能好，本發(fā)明采用與被修補(bǔ)耐火材料相同的材料作為修補(bǔ)基料，在 高溫下修補(bǔ)材料與被修補(bǔ)材料基本保持相近的膨脹率和收縮率，因此能經(jīng)受多次高溫煅燒 而不破裂。
[0029] (4)用本發(fā)明粘結(jié)過的粘土質(zhì)耐火材料接口強(qiáng)度高，經(jīng)測量其抗壓強(qiáng)度達(dá)20Mpa 以上，抗折強(qiáng)度可達(dá)15Mpa左右。
[0030] (5)有了本發(fā)明后，粘土質(zhì)耐火材料可重復(fù)利用多次，效益顯著，尤其對使用量較 大的粘土質(zhì)匣缽、耐火磚等更明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 無

【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下實(shí)施例僅舉例說明本發(fā)明，不用于限制本發(fā)明。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 以鈉水玻璃（模數(shù)為2. 5,濃度26% )為原料，按照廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末：水 玻璃水溶液：NaOH = 14 :7 :1的重量比配制成修補(bǔ)劑后使用，用于修補(bǔ)破損的由粘土質(zhì)耐 火材料制成的匣缽。修補(bǔ)后，常溫下干燥48小時后，經(jīng)測量其抗壓強(qiáng)度為20?22Mpa，抗折 強(qiáng)度為15?16Mpa，將修補(bǔ)后的匣缽經(jīng)過1050°C高溫煅燒后強(qiáng)度進(jìn)一步提升約6%。本發(fā) 明修補(bǔ)后的匣缽在1050°C高溫下使用5次后破損率為5%以下。
[0035] 對比例1
[0036] 同樣以鈉水玻璃（模數(shù)為2. 5,濃度26% )為原料，不加 NaOH，以廢舊粘土質(zhì)耐火 材料粉末：水玻璃水溶液=14:7(重量比）配制成膠體后用于修補(bǔ)破損的由粘土質(zhì)耐火材 料制成的匣缽。修補(bǔ)后，常溫下干燥48小時后，其抗壓強(qiáng)度僅為10?llMpa，抗折強(qiáng)度為 7?8Mpa。用此材料修補(bǔ)粘土質(zhì)匣缽，在1050°C高溫下使用5次后破損率為80%以上。
[0037] 實(shí)施例1與對比例1對比可見，本發(fā)明使用NaOH，非但沒有降低所修補(bǔ)耐火材料高 溫下的抗壓抗折強(qiáng)度，反而使其強(qiáng)度為同樣配比下的2倍左右。
[0038] 實(shí)施例2
[0039] 參照實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)程序和條件，但其中水玻璃的模數(shù)、濃度、物料配比改為如下 表1和表2所不：
[0040] 表1.水玻璃水溶液的數(shù)據(jù)
[0041]

【權(quán)利要求】
1. 一種粘土質(zhì)耐火材料修補(bǔ)劑，其包括以下組分： (a) 廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末，該廢舊粘土質(zhì)耐火材料與待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料是 同一材料； (b) 濃度為22?30wt%的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模數(shù)為2. 2?2. 8 ; (c) NaOH ； 其中所述廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH = 13?15 :6?8 :1，重量 比。
2. -種對粘土質(zhì)耐火材料進(jìn)行修補(bǔ)的方法，其包括以下步驟： (1) 配制用于粘土質(zhì)耐火材料的修補(bǔ)劑，其中該修補(bǔ)劑包括以下組分： (a) 廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末，該廢舊粘土質(zhì)耐火材料與待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料是 同一材料； (b) 濃度為22?30wt%的水玻璃水溶液，其中所述水玻璃的模數(shù)為0. 8?1. 0 ; (c) NaOH ； 其中所述廢舊粘土質(zhì)耐火材料粉末：水玻璃水溶液：NaOH = 13?15 :6?8 :1，重量 比； (2) 將上述修補(bǔ)劑均勻涂于待修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料的破損處； (3) 將涂抹修補(bǔ)劑處置于常溫環(huán)境下48小時以上，或用火烘烤涂抹修補(bǔ)劑處，使得所 述修補(bǔ)劑全部干燥，完成修補(bǔ)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其在步驟（3)之后還包括以下步驟： (4) 將完成修補(bǔ)的粘土質(zhì)耐火材料入煅燒窯煅燒，使所述修補(bǔ)劑燒結(jié)并進(jìn)一步提高修 補(bǔ)強(qiáng)度。
【文檔編號】B09B3/00GK104119092SQ201410395115
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】安勇, 馮欲曉, 武占忠, 王超, 劉成俊, 李濟(jì)源, 王述茂, 喬真龍, 王喜林, 王鈺生, 王蒙軍 申請人:烏海市天宇高嶺土高新科技有限公司