不坍落的，可泵送的浇注材料及其施用方法技术

一种基本上不坍落的、高密度的、低水分和低水泥含量的耐火浇注材料组合物，其密度至少为１２０磅／英尺↑［３］，其特征在于，它含有一经混合的、可泵送的、含有可浇注固体的第一组分，该第一组分包括耐火骨料、铝酸钙水泥、助流剂、反絮凝剂和水，其中水的用量为使经混合的第一组分达到可泵送稠度的最低用量，还含有在施用时作为第二组分加入到第一组分中的絮凝剂，絮凝剂的用量应使浇注组合物在施用时能防止落下或坍落。本发明专利技术还包括采用喷嘴施用该浇注材料的方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的不坍落的、可泵送的，含铝酸钙水泥的浇注材料，以及不利用模板应用该种浇注材料的施用方法。对混凝土使用喷射法系统是旧的和公知的施用方法。例如，硅酸盐水泥基混凝土的喷射法就是要先形成沙，砾和硅酸盐水泥的混合物，然后用水搀和至可泵送的稠度。再将这种混凝土浆通过一回转阀混凝土浆泵打送到一喷嘴处，在该处加入水泥促凝剂。喷嘴处注入很高压力的空气，将混凝土输送到位，以后混凝土就很快硬化，不致从墙面或其他施工表面上坍落下来。该硬化反应是化学促凝剂与硅酸盐水泥反应的结果，混凝土就能快速地开始凝固，此时混凝土的粘度增高，从而防止坍落。为达到所需的硬度，对于每100重量％的干混合物，需要大约3—6重量％促凝剂。但是，尽管传统的混凝土能用作耐火混凝土，但是硅酸盐水泥却不适合作为其粘合剂。因为它不能承受耐火材料所暴露的高温和腐蚀性环境。因此，大多数耐火混凝土(又称为耐火浇注材料)含有铝酸钙水泥而不是硅酸盐水泥。铝酸钙水泥具有更佳的耐火性，和出色的对—般高温耐火应用环境的耐受性。这些高温的耐火应用范围很广，从锅炉灰斗直至钢水桶等等。与铝酸盐水泥相比，铝酸钙水泥的水合反应非常不同，所以，在例如硅酸盐水泥混凝土喷射中使用的添加剂在含铝酸钙水泥的耐火浇注材料中就不适用。因此，目前还没有可喷射的耐火混凝土商品组合物。此外，尽管铝酸钙水泥与硅酸盐水泥相比，其耐高温和耐腐蚀环境的性能已大大提高，但是仍逊于典型的耐火骨料如高纯氧化铝，红柱石，锻烧氧化铝-氧化硅或无定形氧化硅。因此，铝酸钙水泥粘合剂在耐火浇注材料的性能中仍起着限制作用。由于这个缘故，一些耐火材料公司已开发出使用非常少铝酸钙水泥的浇注材料系统。使用某些化学品来降低使浇注材料达到能施用稠度所需的水量，可达到上述目的。使用亚微米颗粒作为助流剂，并且仔细控制颗粒大小的分布，就能够减少达到可泵送稠度所需的水量，并且能增加颗粒与颗粒的接触来增大强度。近年来，这些水分低的浇注材料已用于许多以前只能采用压制砖块的应用场合。这些应用场合范围很大，从钢水桶直至铝熔融炉。与砖块的堆砌并和砂浆粘接相比，使用浇注法可以大大节省劳力，费用和时间。但是，因为将这种浇注材料形成为适当的衬砌、预制件和装置，需要采用模板，而最后这些模板的去除本身是一件成本高而且费时的工序，所以使用浇注法带来的上述节约被对消了一部分。为了克服这些问题，常使用耐火的喷浆材料。其喷射到位的实现是将干材料通过软管气力输送，至喷嘴，而水在喷嘴处添加。但是，与浇注法相比，该方法给出的性能较差，而且喷射中还会出现回弹和产生大量灰尘的缺点。回弹料就是那些不粘附于目标墙壁或屋顶，弹回到地面上的料。在减少灰尘和消除回弹方面作了不少努力，但还没有获得合适的结果，尤其是在得到的物理性能方面。在本专利技术之前，在用气动方法施用可泵送的、水分低的、不坍落的、含铝酸钙水泥的浇注材料方面，还没有找到令人满意的方法和材料组合物。本专利技术克服了现有技术的问题，并且提供了一种铝酸钙水泥含量低的浇注材料，它是不坍落的而且可以不用模板进行施用的，其所有的固体物料都能以单一混合物形式提供给施工者。本专利技术消除了回弹和灰尘的问题，同时又具有必要的强度和耐腐蚀性，能承受具有耐火材料衬里的容器如钢水桶等中的苛刻环境。简言之，本专利技术的产品就是一种水分少的浇注材料，它的固体混合物的组成主要含有浇注骨料，铝酸钙水泥，助流剂和反絮凝剂，加入足够量的水使其达到可泵送的稠度，而且施用时对该混合物还加入足量的絮凝剂以防在施用就位时发生坍落。正如下文将理更充分地描述的那样，本专利技术还包括这种耐火浇注材料的施用方法。本专利技术的水分少的，水泥含量低的浇注材料具有作为第一组份所必需的所有基本干材料，将它们混合起来。也就是说，它基本上含有耐火骨料、铝酸钙水泥、助流剂、反絮凝剂和足量的能使材料达到可泵送稠度所需的水。耐火骨料可以用任何适用于冶金器皿及其他容器的衬里材料，如煅烧火泥、天然蓝晶石和煅烧蓝晶石、天然和煅烧红柱石、煅烧矾土和煅烧铝质高岭土、烧结氧化铝、熔凝氧化铝、熔凝矾土、碳化硅、锆土、二氧化锆、玻璃质或熔凝氧化硅、它们的各种组合以及其他类似的耐火骨料。当然，体积密度可以不同，主要取决于组合物中所用骨料的密度。矾土和煅烧氧化铝-氧化颗粒组合起来使用对于大多数用途具有最经济的优点。其他可以使用的耐火骨料或成份包括氧化镁，氧化镁-氧化铝尖晶石，铬矿和氧化铬。本文所用的术语“水分低的、水泥含量低的浇注材料”是指一种含水硬水泥如铝酸钙水泥的浇注材料，其中并使用特定的添加剂，并将混磨组成调节到使用其便于施用即浇筑所需的加水量最低。浇注材料的典型总CaO含量为约1—2.5％。对铝酸钙水泥的含量加以限制(较佳为不大于约20％)是至关重要的。任何通常用于耐火组合物的铝酸钙水泥可用于此目的。但是优选使用基本上仅含铝酸钙相和氧化铝相且不含任何流变添加剂(如分散剂)的高纯铝酸钙水泥。可以用可商购的含70％氧化铝和30％氧化钙的水泥，例如Alcoa公司的CA-14和Lafarge公司的SECAR 71，还可以用的CA-25，或者用上述两种类型的混合物。应该理解，传统的高水泥含量的浇注材料(20—30％水泥)使用本专利中所述的系统进行喷射时，将达不到可接受的性能。至于助流剂，任何系统传统的用于耐火混合粉料的助流剂都可以使用，如微米级二氧化硅，1—3微米的氧化名，或其混和物。至于反絮凝剂，通常又被称为“润湿剂”，包括磷酸盐如三聚磷酸钠。可以加入陶土，因为它能起增塑剂的作用。而且常常需要将一种塑性粘土如陶土与传统的反絮凝剂如一种磷酸盐一道使用。如膨润土之类的增塑剂和已知的有机增塑剂也可以使用，但其用量通常少于陶土。所述的这种第一组份基本上为水泥含量低的，水分低的浇注材料组合物，它与传统的高水泥含量的浇注材料相比，能在更低的含水量情况下方便地泵送。本专利技术的浇注材料仅含6.5—7.5％水，还能方便地泵送。至于水的用量，其加入量为经机械调和后足以达到可适合用回转阀泵及相连的喷嘴泵送稠度的最少量。这种旋转阀混凝土泵是常规的，人们都知道的，而且通常通过一钢管和/或软管与喷嘴装置相连。在喷嘴处注入压缩空气，使得可泵送混合物喷射在需要覆以耐火内衬的表面上。本专利技术的另一方面在于，加入(最好通过该压缩空气管线)一种絮凝剂溶液至喷嘴。就在喷嘴处，在经混合的浇注材料被喷射于容器表面的同时，絮凝剂便与其混合。如果需要，液态絮凝剂也可以用任何常规的泵和Y形管连接到压缩空气管线来加入，使得絮凝剂溶液能以适当的速度在喷嘴处直接加入耐火混合物中。至于使用的絮凝剂，可用氯化钙或氯化镧溶液或磷酸氢二钾溶液，发现氯化钙溶液最有效。其他碱金属氯化物，碱金属硅酸盐和碱金属磷酸盐，如氯化镁、硅酸钠、磷酸氢二钾，以及其他具有类似效果的材料也能使用。絮凝剂的目的在于中和或消除制作搀和的浇注材料时干混合物中所含的反絮凝剂(润湿剂)的作用。它的作用是能立刻提高低水分浇注材料的粘度，使之在其已有的低含水量条件下能足够粘，喷射到墙面上不致坍落，也不需要使用模板。絮凝剂与所有组份即水泥、氧化铝、氧化硅等的颗粒起作用，使它们凝结。絮凝剂的用量是很严格的，因为它会对浇注材料部件的体积密度和强度起不利影响。对于耐火浇注材料部件，最佳的体积密度被视为它最重要的物理性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本上不坍落的、高密度的、低水分和低水泥含量的耐火浇注材料组合物，其密度至少为１２０磅／英尺↑［３］，其特征在于，它含有一经混合的、可泵送的、含有可浇注固体的第一组份，该第一组份大体上包括耐火骨料、铝酸钙水泥、助流剂、反絮凝剂和水，其中水的用量为使经混合的第一组份达到可泵送稠度的最低用量，还含有在施用时作为第二组份加入到第一组份中的絮凝剂，絮凝剂的用量应使浇注材料组合物在施用时能防止落下或坍落。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MC兰格诺尔，GO休斯，
申请(专利权)人：印德莱斯科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]