一种双层高强保温的耐火浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双层高强保温的耐火浇注料及其制备方法，所述耐火浇注料包括内层浇注料和外层浇注料，所述内层浇注料的制备原料包括第一骨料和掺混料，所述第一骨料包括硅铝骨料和陶制增强颗粒；所述外层浇注料的制备原料包括第二骨料和掺混料，所述第二骨料包括硅铝骨料和复合微囊颗粒；所述硅铝骨料包括高铝骨料、碳化硅、氧化铝细粉、硅微粉和白刚玉粉；所述掺混料包括金属硅粉、球状沥青、水泥、防爆剂和分散剂。和分散剂。

【技术实现步骤摘要】
一种双层高强保温的耐火浇注料及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火炉料
，具体涉及一种双层高强保温的耐火浇注料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高炉是生铁冶炼的主要设备，出铁沟是铁水从炉内流向铁水罐的必经之路，出铁沟的质量和性能关系到铁水质量以及高炉的正常生产。出铁沟的工作环境恶劣，会经过高温铁水的反复冲刷，温度变化剧烈，出铁沟自身材料要求非常稳定，才能在长期的使用过程中减缓侵蚀。
[0003]目前，本领域技术人员对于出铁沟的研究较多，多针对其自身材料的稳定性和耐冲刷、耐腐蚀方面进行研究，然而，出铁沟在上述工作环境中，对自身强度的要求也较高，并且本专利技术人发现，提高出铁沟的保温性能，也能有效减缓出铁沟因温度变化剧烈而带来的伤害。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种双层高强保温的耐火浇注料及其制备方法，所述耐火浇注料包括内层浇注料和外层浇注料，所述内层浇注料的制备原料包括第一骨料和掺混料，所述第一骨料包括硅铝骨料和陶制增强颗粒；
[0005]所述外层浇注料的制备原料包括第二骨料和掺混料，所述第二骨料包括硅铝骨料和复合微囊颗粒；
[0006]所述硅铝骨料包括高铝骨料、碳化硅、氧化铝细粉、硅微粉和白刚玉粉；所述掺混料包括金属硅粉、球状沥青、水泥、防爆剂和分散剂。
[0007]本专利技术针对现有的轻质保温浇注料的上述缺点，设计了上述双层耐火浇注料，内层浇注料与工业窑炉内部的炉料直接接触，在陶制增强颗粒的加持下，具有较高的强度，且耐腐蚀性能较好；外层浇注料为多孔轻质浇注料，具有良好的保温性能。而且，内层浇注料和外层浇注料的硅铝骨料和掺混料相同，即大部分成分相同，保证了两层有较好的结合性，彼此结合牢固，共同形成工业窑炉的浇筑保护层。
[0008]可选的，所述陶制增强颗粒的制备原料包括硅铝溶胶和粘土，所述陶制增强颗粒的粒径为1
‑
3mm；硅铝溶胶和粘土的质量比为(0.05
‑
0.2):1。
[0009]本专利技术在内层浇注料的第一骨料中加入所述陶制增强颗粒，该陶制增强颗粒能够在第一骨料中分散均匀，且颗粒本身强度较高，具有良好的耐高温耐腐蚀性能，使得内层浇注料浇注料的强度、耐高温耐腐蚀性能均有所提高。专利技术人还意料不到地发现，高温环境中陶制增强颗粒的表面物质能够与内层浇注料浇注料的某些组分进行作用或反应，强化陶制增强颗粒与其它组分的连接，专利技术人虽然还未探索出具体的反应原理，但推测可能是硅铝骨料中的Al
‑
Si
‑
C及其氧化物和水泥在高温下，与陶制增强颗粒的成分发生反应，生成强度更高的晶体或晶须，提高了内层浇注料浇注料的强度和稳定性。
[0010]可选的，所述复合微囊颗粒为球状，且由外向里依次包括有机层、无机层和内部填料，所述有机层的组分包括酚醛树脂、成碳剂和乙醇铝，所述无机层的组分包括硅铝溶胶，所述内部填料包括铝粉和/或氢氧化钙。所述复合微囊颗粒的粒径为1
‑
5mm。
[0011]可选的，所述成碳剂为季戊四醇，所述酚醛树脂、成碳剂与乙醇铝的质量比1:(1.1
‑
1.5):(0.02
‑
0.12)。优选的，酚醛树脂的分子量为100
‑
200。
[0012]可选的，所述外层浇注料还包括固化剂，固化剂包括羟甲基脲和碳酸钠，用于固化酚醛树脂，酚醛树脂、羟甲基脲和碳酸钠的质量比为1:(0.9
‑
2):(0.6
‑
1)。
[0013]本专利技术在外层浇注料中加入所述复合微囊颗粒，其有机层能够在第二骨料和掺混料混合时和浇筑时发挥粘合剂的作用，使得复合微囊颗粒与第二骨料和掺混料的结合更为牢固，使用时，在工业窑炉的高温作用下有机层碳化致孔，在外层浇注料内部以及复合微囊颗粒的外层形成较为均匀的孔隙结构，提高保温性能。另外，本专利技术在有机层中加入的乙醇铝，发挥表面活性剂的作用，在外层浇注料制备时，促进复合微囊颗粒在第二骨料中的均匀分散，同时，乙醇铝有利于所述有机层自身能够各组分混合均匀，促进有机层与无机层的结合。
[0014]所述内部填料中的氢氧化钙能够透过无机层的孔隙吸收部分有机层碳化时释放的二氧化碳，防止外层浇注料在使用过程中短时间内释放二氧化碳过多而开裂；当温度较高时，无机层破裂，释放内部填料，即释放铝粉、碳酸钙和部分未反应完的氢氧化钙，其中碳酸钙受高热分解为氧化钙和二氧化碳，相当于二次释放二氧化碳，氢氧化钙受高热分解为氧化钙和水，氧化钙与外层浇注料的组分配合，提高其强度，铝粉氧化生成氧化铝，能够进一步提高外层浇注料的强度。
[0015]可选的，所述内层浇注料的高铝骨料的粒径为5
‑
8mm，碳化硅粒径为0.5
‑
1mm，碳化硅中的SiC含量不低于98％，氧化铝细粉的粒径为5
‑
8μm，氧化铝细粉中的Al2O3的含量不低于87％，硅微粉的粒径为0.1
‑
0.5μm，硅微粉中SiO2含量不低于95％，白刚玉粉的粒径为5
‑
10mm。
[0016]可选的，所述外层浇注料的高铝骨料的粒径为8
‑
10mm，碳化硅粒径为1
‑
2mm，碳化硅中的SiC含量不低于98％，氧化铝细粉的粒径为8
‑
15μm，氧化铝细粉中的Al2O3的含量不低于87％，硅微粉的粒径为0.5
‑
1.5μm，硅微粉中SiO2含量不低于95％，白刚玉粉的粒径为5
‑
15mm。
[0017]可选的，所述内层浇注料和外层浇注料的金属硅粉的粒径为0.1
‑
0.3μm，球状沥青的粒径为0.5
‑
0.9mm，水泥为高铝80水泥。
[0018]可选的，所述防爆剂为金属铝粉和聚丙烯纤维，金属铝粉的粒径为45
‑
55μm，聚丙烯纤维的长度为5
‑
10mm。
[0019]可选的，所述分散剂选自六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种或两种。
[0020]可选的，所述内层浇注料的各原料的质量份数如下：高铝骨料50
‑
60份、碳化硅15
‑
25份、氧化铝细粉5
‑
7份、硅微粉3
‑
5份、白刚玉粉3
‑
5份、陶制增强颗粒10
‑
18份、金属硅粉2
‑
3份、球状沥青2
‑
3份、水泥2
‑
3份、防爆剂0.1
‑
0.2份、分散剂0.1
‑
0.2份。
[0021]可选的，所述外层浇注料的各原料的质量份数如下：高铝骨料55
‑
66份、碳化硅10
‑
20份、氧化铝细粉5
‑
7份、硅微粉3
‑
5份、白刚玉粉3<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层高强保温的耐火浇注料，其特征在于，所述耐火浇注料包括内层浇注料和外层浇注料，所述内层浇注料的制备原料包括第一骨料和掺混料，所述第一骨料包括硅铝骨料和陶制增强颗粒；所述外层浇注料的制备原料包括第二骨料和掺混料，所述第二骨料包括硅铝骨料和复合微囊颗粒；所述硅铝骨料包括高铝骨料、碳化硅、氧化铝细粉、硅微粉和白刚玉粉；所述掺混料包括金属硅粉、球状沥青、水泥、防爆剂和分散剂。2.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述陶制增强颗粒的制备原料包括硅铝溶胶和粘土，所述陶制增强颗粒的粒径为1
‑
3mm。3.根据权利要求2所述的耐火浇注料，其特征在于，所述陶制增强颗粒中，硅铝溶胶和粘土的质量比为(0.05
‑
0.2):1。4.根据权利要求2所述的耐火浇注料，其特征在于，所述复合微囊颗粒为球状，复合微囊颗粒的粒径为1
‑
5mm。5.根据权利要求4所述的耐火浇注料，其特征在于，所述复合微囊颗粒由外向里依次包括有机层、无机层和内部填料，所述有机层的组分包括酚醛树脂、成碳剂和乙醇铝，所述无机层的组分包括硅铝溶胶，所述内部填料包括铝粉和/或氢氧化钙。6.根据权利要求5所述的耐火浇注料，其特征在于，所述外层浇注料还包括固化剂，固化剂包括羟甲基脲和碳酸钠，用于固化酚醛树脂；所述成碳剂为季戊四醇。7.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述内层浇注料的高铝骨料的粒径为5
‑
8mm，碳化硅粒径为0.5
‑
1mm，碳化硅中的SiC含量不低于98％，氧化铝细粉的粒径为5
‑
8μm，氧化铝细粉中的Al2O3的含量不低于87％，硅微粉的粒径为0.1
‑
0.5μm，硅微粉中SiO2含量不低于95％，白刚玉粉的粒径为5
‑
10mm；所述内层浇注料的各原料的质量份数如下：高铝骨料50
‑
60份、碳化硅15
‑
25份、氧化铝细粉5
‑
7份、硅微粉3
‑
5份、白刚玉粉3
‑
5份、陶制增强颗粒10
‑
18份、金属硅粉2
‑
3份、球状沥青2
‑
3份、水泥2
‑
3份、防爆剂0.1
‑
0.2份、分散剂0.1
‑
0.2份。8.根据权利要求6所述的耐火浇注料，其特征在于，所述外层浇注料的高铝骨料的粒径为8
‑
10mm，碳化硅粒径为1
‑
2mm，碳化硅中的SiC含量不低于98％，氧化铝细粉的粒径为8
‑
15μm，氧化铝细粉中的Al2O3的含量不低于87...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娇，吴磊，曹洁，张志成，佘亚锋，佘凤娅，
申请(专利权)人：长兴明天炉料有限公司，
类型：发明
国别省市：