【技术实现步骤摘要】
本申请涉及耐火材料，更具体地说，它涉及环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料。
技术介绍
1、焦炉是一种用于生产冶金焦炭的工业炉窑，在钢铁、化工等领域有着广泛的应用。其中，焦炉炉底是焦炉结构中的重要部分，它起到了支撑焦炭和炉料，防止其塌陷或泄漏，同时保持炉内的热量和化学反应的稳定进行的作用。为了防止焦炉在工作过程中的热量损失，同时提高焦炭质量和节约能源，常通过添加保温浇筑料来提高焦炉炉底的保温性能。
2、其中，轻质保温浇注料因具有优异的温隔热性能和良好的化学稳定性
3、而被广泛用于焦炉炉底用保温浇注料，然而，轻质保温浇注料存在有力学强度低的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中提及的问题，本申请提供了环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料。
2、环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，由以下步骤制得：
3、步骤s1、准备以下重量份原料：40-50份莫来石多孔熟料、8-10份超细硅微粉、12-16份铝酸盐水泥、2-6份去离子水、0.2-0.4份外加剂；
4、步骤s2、加压成型：将莫来石多孔熟料、超细硅微粉和铝酸盐水泥混匀，再加入去离子水，搅拌均匀，再加入外加剂，继续搅拌12-16min，加压成型，养护，烘烤，得环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料。
5、优选的，所述超细硅微粉的粒度≤0.015mm。
6、优选的，所述外加剂由功能化胶结剂和改性碳纤维组成，功能化胶结剂占72-84%，其余为改性碳纤维。
8、优选的，所述功能化胶结剂由以下步骤制得：
9、步骤a1、将四氯化碳和无水thf混合均匀，加入亚磷酸二丁酯，冰水浴下，再加入三乙胺和二乙醇胺，升温至45-55℃，搅拌反应8-10h，抽滤，滤液旋蒸，得羟基磷酸酯化合物，其中，四氯化碳、无水thf、亚磷酸二丁酯、三乙胺和二乙醇胺的质量比为60-70：30-40：5-7：1.8-2.2：3.8-5.4，在上述反应过程中，以亚磷酸二丁酯和二乙醇胺为原料，通过迈克尔加成反应得到含羟基的羟基磷酸酯化合物；
10、步骤a2、将硅烷偶联剂kh-550和4-羟基邻苯二甲酸酐加入无水thf中，搅拌均匀，升温至回流，搅拌反应4-6h，得到改性液，将纳米二氧化硅超声分散于无水thf中，加入改性液和去离子水，升温至52-56℃，搅拌4-5h，搅拌结束后，抽滤，滤饼经洗涤，干燥，得羧基化二氧化硅；将羧基化二氧化硅、对甲苯磺酸和羟基磷酸酯化合物加入无水dmf中，升温至35-45℃，搅拌均匀，再升温至72-80℃，继续搅拌反应6-8h，旋蒸，洗涤，干燥，得酯化单体，其中，硅烷偶联剂kh-550、4-羟基邻苯二甲酸酐和无水dmf的质量比为2-4：1.5-2.9：30-40，纳米二氧化硅、无水thf、改性液和去离子水的质量比为3-5：45-55：16-20：6-8，羧基化二氧化硅、对甲苯磺酸、羟基磷酸酯化合物和无水dmf的质量比为2-3：0.02-0.04：1.6-2.4：55-65，控制羟基磷酸酯化合物的物质的量略高于羧基化二氧化硅，使得反应结束后，仍有剩余的羟基能够参与后续的反应过程中；
11、步骤a3、将酯化单体超声分散于无水dmf中，边搅拌边升温至64-68℃，再加入三乙胺和甲苯，滴加环氧氯丙烷，滴毕，搅拌反应3-4h，反应结束后，过滤，旋蒸，旋蒸产物置于丙酮中溶解，过滤，滤液旋蒸，得功能化胶结剂，其中，酯化单体、无水dmf、三乙胺、甲苯、环氧氯丙烷和丙酮的质量比为42-64：520-640：2.8-4.6：6-12：22-26：320-360，在上述反应过程中，以无水dmf为溶剂，三乙胺为催化剂，甲苯为脱水剂，酯化单体上的羟基与环氧氯丙烷上的氯原子发生亲核取代反应，得功能化胶结剂。
12、优选的，所述改性碳纤维由以下步骤制得：
13、将碳纤维置于丙酮中，45-55℃下搅拌8-12h后取出，洗涤，得到预处理碳纤维，将预处理碳纤维置于硝酸水溶液中，80-90℃下搅拌2-3h，过滤，滤饼洗涤至洗涤液呈中性，得改性碳纤维，其中，碳纤维和丙酮的质量比为3-5：40，预处理碳纤维和硝酸水溶液的质量比为5：50-60，利用丙酮洗涤去除碳纤维表面的杂质，然后用浓硝酸氧化处理，使碳纤维表面含氧基团增加。
14、优选的，硝酸水溶液的质量分数为66-68%。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、为了提高保温浇注料的保温性能和力学强度，本申请加入了外加剂，外加剂由功能化胶结剂和改性碳纤维组成，功能化胶结剂中含有磷酸酯基、酯基、苯环、纳米二氧化硅结构和环氧基，磷酸酯基和酯基的存在能与水泥水化产物表面和改性碳纤维的活性羟基产生多重氢键作用，配合刚性苯环的大空间位阻的作用，提高了浇注料的力学强度，纳米二氧化硅的结构存在，一方面发挥无机粒子自身优异的力学性能和热稳定性，另一方面，纳米二氧化硅上的硅羟基也能与水泥水化产物表面和改性碳纤维的活性羟基产生多重氢键作用，提高其相容性的同时，进一步提高浇注料的保温性能和力学强度，环氧基的存在，能与水泥水化产物表面和改性碳纤维的活性羟基上发生化学交联，进一步提高浇注料的保温性能和力学强度，碳纤维的存在，发挥自身的增强和增韧作用，通过功能化胶结剂和改性碳纤维的协同作用，提高了浇注料的保温性能和力学强度。
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1.环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，由以下步骤制得：
2.根据权利要求1所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述功能化胶结剂由以下步骤制得：
3.根据权利要求2所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述步骤A1中，四氯化碳、无水THF、亚磷酸二丁酯、三乙胺和二乙醇胺的质量比为60-70：30-40：5-7：1.8-2.2：3.8-5.4。
4.根据权利要求2所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述步骤A2中，硅烷偶联剂KH-550、4-羟基邻苯二甲酸酐和无水DMF的质量比为2-4：1.5-2.9：30-40，纳米二氧化硅、无水THF、改性液和去离子水的质量比为3-5：45-55：16-20：6-8，羧基化二氧化硅、对甲苯磺酸、羟基磷酸酯化合物和无水DMF的质量比为2-3：0.02-0.04：1.6-2.4：55-65。
5.根据权利要求2所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述步骤A3中，酯化单体、无水DMF、三乙胺、甲苯、环氧氯丙烷和丙酮的质量比为42-6
6.根据权利要求1所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述改性碳纤维由以下步骤制得：
7.根据权利要求6所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述碳纤维和丙酮的质量比为3-5：40，预处理碳纤维和浓硝酸的质量比为5：50-60。
8.根据权利要求1所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述步骤S1中，超细硅微粉的粒度≤0.015mm。
9.根据权利要求1所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述加压成型的压力为150-180kg/m2；加压成型的时间为10-20s。
...【技术特征摘要】
1.环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，由以下步骤制得：
2.根据权利要求1所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述功能化胶结剂由以下步骤制得：
3.根据权利要求2所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述步骤a1中，四氯化碳、无水thf、亚磷酸二丁酯、三乙胺和二乙醇胺的质量比为60-70：30-40：5-7：1.8-2.2：3.8-5.4。
4.根据权利要求2所述的环保型高强度焦炉炉底用保温浇注料，其特征在于，所述步骤a2中，硅烷偶联剂kh-550、4-羟基邻苯二甲酸酐和无水dmf的质量比为2-4：1.5-2.9：30-40，纳米二氧化硅、无水thf、改性液和去离子水的质量比为3-5：45-55：16-20：6-8，羧基化二氧化硅、对甲苯磺酸、羟基磷酸酯化合物和无水dmf的质量比为2-3：0.02-0.04：1.6-2.4：55-65。...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱晶，钱志明，柏莹莹，朱秀芬，刘成强，
申请(专利权)人：江苏诺明高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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