【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐火浇注料及使用方法，具体为一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料及使用方法。
技术介绍
1、炉窑内衬由于大量使用耐火材料，这无疑对钢企节能、降耗有着较大影响。在炉窑的结构中，炉窑工作衬直接与高温金属液、熔渣接触，所以要求炉窑工作衬要具有较好的抗侵蚀和渗透能力。为了满足这些要求，在现有技术中，大都采用重质耐火材料等技术措施。由于重质耐材具有致密度高、气孔率低的特点，使得炉衬导热系数高、热容量大，进而会导致炉体向外散热损失大，炉衬本体蓄热量多，热效率低。相对于重质耐火材料，也有采用轻质耐火材料的措施，因其具有较高的气孔率和更低的导热系数，使保温性能更好。但是却存在强度相对较低，抗侵蚀能力不足的问题。这就限制了它们在炉窑工作衬中的应用。
2、目前在工业炉窑及高温容器的工作衬上主要采用重质耐火材料，重质耐火材料具有强度大、气孔率低、抗侵蚀和渗透能力强的优点，但是其导热系数高(是轻质耐材的3～10倍)、热容大，导致高温设备外表面温度高，热散失大。而轻质耐火材料虽然导热系数低、保温效果好，但是强度低、气孔率高、抗侵蚀性能差，不能用于炉窑工作衬。有部分钢企通过增大炉衬厚度的方法，达到降低外表面温度，减少散热的目的。这种方法虽然减小了炉衬的散热损失，但是蓄热损失增大。增厚的炉衬热容量增大，升、降温速率减慢，热效率变低，同时炉衬厚度增大，使得炉窑容积减小，影响产量，另外增加了耐材用量，抬升了成本。
3、还有钢企在炉窑永久衬后增设保温衬。有研究显示保温材料随其距工作面距离越近隔热效果越好，因此在永久衬后
4、经检索：
5、中国专利申请号为cn200710071033.5的文献，提出了《一种新型梯度复合保温层及其制造方法》。其保温层由氧化铝空心球层、刚玉空心球层和漂珠层组成，这些层次在温度梯度方向上依次复合。制造方法包括配料、在模具中形成隔热料腔、加料、振动加压成型、烘干和烧成等步骤。该文献只涉及保温层，设计的材料密度较低，即在0.6～1.6g/cm3之间，缺乏其它性能数据，但可由密度指标判断其强度和抗侵蚀能力较差，不能用于高温炉窑的工作层。且为定型制品-保温砖，现场施工的便利性和对炉窑形状的适应性与不定型耐火浇注料相比较差。
6、中国专利申请号为cn201611246344.6的文献，涉及《一种用于浇注料的梯度材料及其制备方法》。梯度材料具有核壳结构，核为镁砂颗粒，壳层为al2o3材质，核与壳层之间存在一个过渡层。制备方法包括在镁砂颗粒表面覆盖al2o3浆体，然后在高温下烧成。该文献为用于浇注料生产的一种原料，其所谓梯度为从内核的镁砂到外壳的富铝尖晶石的物相变化。提供了强度数据集，但是没有其它指标，未在保温方面体现优势。
7、中国专利申请号为cn201310477845.5的文献，描述了《一种具有梯度功能的高纯氧化锆耐火制品及其制备方法》。其制品中zro2含量极高，具有非均匀的内部微观组织结构，沿特定方向气孔率、体积密度等参数呈梯度变化。该专利技术成品为圆筒状制品，实际应用受到形状限制。描述了沿特定方向气孔率、体积密度、热导率等参数呈梯度变化，但未提供具体检测数据。体积密度大于4.3g/cm3，由此判断导热性能较好，不利于保温节能。
8、中国专利申请号为cn201410116753.9的文献，提出了《一种梯度功能的钇稳定氧化锆耐火制品》，其用于蓝宝石长晶炉炉衬材料。制品通过特定的原料配比和工艺，形成了从工作面到非工作面的线性梯度变化。该文献主要用于宝石长晶炉，不适用于普通工业炉窑。描述了沿特定方向气孔率、体积密度等存在梯度变化，但未提供具体检测数据。体积密度大于4.3g/cm3，不利于炉窑的保温节能。
9、中国专利申请号为cn201020155049.1的文献，提出了《一种基于梯度保温的钢包内衬》，包括永久层、隔热层和工作层。隔热层使用轻质隔热材料，并具有“凹”形结合槽，工作层为浇注料层。该文献为钢包内衬的结构设计，将保温层设置在永久层和工作层之间，未涉及炉衬耐火材料配方。保温层材料体积密度在0.7～1.0g/cm3之间，强度为5～10mpa，其强度和抗侵蚀能力较差，不能用于高温炉窑的工作层。
技术实现思路
1、本专利技术在于克服现有技术存在的不足，提供一种在保证1500℃×3h耐压强度不低于40mpa下，通过将炉窑工作衬按照工作层一、工作层二及工作层三分别进行浇筑，并通过各层浇注料密度梯度结构设计而形成保温梯度，使保温隔热性能提升，即炉窑外表温度可降低约40℃的使炉窑内衬形成梯度保温的耐火浇注料及使用方法。
2、实现上述目的的措施：
3、一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其原料组成及重量百分比含量为：粒度≥1mm的骨料：50～70％；粒度≤0.088mm的细粉：20～35％；纤维：1～3％；分散剂：0.05～0.1％；促凝剂：0.01～0.02％；结合剂：5～8％；氧化铝泡沫不超过20％；外加上述原料总重量的6～8％的水。
4、进一步地：粒度≥1mm的骨料：50～60％；粒度≤0.088mm的细粉在：20～25％；纤维的细粉在：1～2％；分散剂：0.085～0.1％；促凝剂在：0.01～0.015％；结合剂在：5～6.5％。
5、其在于：所述骨料为白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉、烧结刚玉、特级矾土、尖晶石中的一种或或两种及以上以任意比例的混合物；并要求刚玉骨料中al2o3重量百分比含量不低于94％，特级矾土中al2o3重量百分比含量不低于85％，尖晶石中al2o3重量百分比含量不低于70％。
6、其在于：所述细粉为烧结刚玉粉、电熔刚玉粉、α-氧化铝微粉、矾土粉、尖晶石粉、氧化镁粉、氧化硅微粉中的一种或两种及以上以任意比例的混合物；并要求：刚玉粉中al2o3重量百分比含量不低于90％，α-氧化铝微粉中al2o3重量百分比含量不低于95％，矾土粉中al2o3重量百分比含量不低于85％，尖晶石粉中al2o3重量百分比含量不低于70％，。氧化镁粉中mgo重量百分比含量不低于90％，氧化硅微粉中sio2重量百分比含量不低于95％。
7、其在于：所述纤维为硅酸铝纤维或钢纤维或两者以任意比例的混合物。
8、其在于：所述分散剂为三聚磷酸钠或焦磷酸钠或四聚磷酸钠或其中任两种以任意比例的混合物。
9、其在于：所述促凝剂为碳酸锂或硅酸钠。
10、其在于：所述结合剂为铝酸钙水泥或铝酸钡水泥，并要求水泥中al2o3重量百分比含量不低于70％。
11、一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料的使用方法，其步骤：
12、将工业炉窑或高温容器中的工作层根据其厚度自内向外分为工作层一、工作层二、工作层三分别进行浇筑：
13、1)工作层一浇注料的制备：
14、将粒度≥1mm的骨料：50～70％；粒度≤0.088mm的细粉：20～35％；纤维：1～3％；分散剂：0.05～本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其原料组成及重量百分比含量为：粒度≥1mm的骨料：50～70％；粒度≤0.088mm的细粉：20～35％；纤维：1～3％；分散剂：
2.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：粒度≥1mm的骨料：50～60％；粒度≤0.088mm的细粉在：20～25％；纤维的细粉在：1～2％；
3.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述骨料为白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉、烧结刚玉、特级矾土、尖晶石中的一种或或两种及以上以任意比例的混合物；并要求刚玉骨料中Al2O3重量百分比含量不低于94％，特级矾土中Al2O3重量百分比含量不低于85％，尖晶石中Al2O3重量百分比含量不低于70％。
4.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述细粉为烧结刚玉粉、电熔刚玉粉、α-氧化铝微粉、矾土粉、尖晶石粉、氧化镁粉、氧化硅微粉中的一种或两种及以上以任意比例的混合物；并要求：刚玉粉中Al2O3重量百分比含量不低于90％，α-氧化铝微
5.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述纤维为硅酸铝纤维或钢纤维或两者以任意比例的混合物。
6.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述分散剂为三聚磷酸钠或焦磷酸钠或四聚磷酸钠或其中任两种以任意比例的混合物。
7.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述促凝剂为碳酸锂或硅酸钠。
8.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述结合剂为铝酸钙水泥或铝酸钡水泥，并要求水泥中Al2O3重量百分比含量不低于70％。
9.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料的使用方法，其步骤：将工业炉窑或高温容器中的工作层根据其厚度自内向外分为工作层一、工作层二、工作层三分别进行浇筑：
10.如权利要求9所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料的使用方法，其特征在于：所述工作层二根据其保温需要时，将工作层二分两次即工作层二1及工作层二2进行浇筑，两者的厚度比例为工作层二厚度的35～65％及65～35％。
...【技术特征摘要】
1.一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其原料组成及重量百分比含量为：粒度≥1mm的骨料：50～70％；粒度≤0.088mm的细粉：20～35％；纤维：1～3％；分散剂：
2.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：粒度≥1mm的骨料：50～60％；粒度≤0.088mm的细粉在：20～25％；纤维的细粉在：1～2％；
3.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述骨料为白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉、烧结刚玉、特级矾土、尖晶石中的一种或或两种及以上以任意比例的混合物；并要求刚玉骨料中al2o3重量百分比含量不低于94％，特级矾土中al2o3重量百分比含量不低于85％，尖晶石中al2o3重量百分比含量不低于70％。
4.如权利要求1所述的一种使炉窑工作层形成梯度保温的耐火浇注料，其特征在于：所述细粉为烧结刚玉粉、电熔刚玉粉、α-氧化铝微粉、矾土粉、尖晶石粉、氧化镁粉、氧化硅微粉中的一种或两种及以上以任意比例的混合物；并要求：刚玉粉中al2o3重量百分比含量不低于90％，α-氧化铝微粉中al2o3重量百分比含量不低于95％，矾土粉中al2o3重量百分比含量不低于85％，尖晶石粉中al2o3重量百分比含量不低于70％，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘黎，蒋兴平，孔勇江，周旺枝，张洪雷，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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