無水泥莫來石複合材料澆灌料的製作方法
2023-06-01 11:14:06
專利名稱：：無水泥莫來石複合材料澆灌料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種不定型耐火材料的製作工藝傳統的澆灌料一般以高鋁水泥做為耐火骨料的結合材料，將其與水混練並澆注於模具之中硬化，便可築造成多種耐火性結構。但以傳統澆灌料築成的耐火產品不適宜於在象與鐵水、鋼水等直接接觸的非常苛酷的環境中使用，這是因為結合材料高鋁水泥的耐火度低、耐蝕性和產品的使用性能也較差近年來，隨著細粉與超細粉的出現，本領域內相繼開發出了低水泥型(內含水泥量4～7%)和超低水泥型(內含水泥量1～4%)澆灌料，由於它們的緻密性較高，故而使由其所築成結構的耐熱性和耐蝕性得以較大提高，並可在苛酷的環境中使用。但低水泥型和超低水泥型澆灌料仍為內部含有水泥的澆灌料，由於水泥中含有結合水，材料需烘烤的時間長，硬化很慢，導致了澆灌料製品的養護期較長，這樣也就使得設備的投產周期延長。此外，水泥中的石灰(CaO)成份能與基礎澆灌料材料中的主要成份形成低共熔物，這些低共熔物的出現將極大地影響到材料的高溫性能和耐火性能，尤其是高溫抗折強度，使得以其築成的耐火結構的使用壽命大為縮短現有技術還存在的另一個缺陷是由於材料中的水泥成份在運輸和貯存過程中很容易受潮水化而失效，這不但降低了澆灌料的多項使用性能指標，而且也會給用戶造成相當的經濟損失。本發明的目的在於開發出一種改進了骨料配比和製作工藝的新型複合材料澆灌料，進而克服前述種種現有技術中所存在的缺陷，使澆灌料的各項使用性能指標得到進一步的提高。本發明所提供的澆灌料可被認為是繼低水泥型和超低水泥型澆灌料之後的又一種新型澆灌料-無水泥莫來石複合材料澆灌料。它以莫來石(3Al2O3·2SiO2)及適量的鋯質材料與鉻質材料為主要骨料，其內部化學成份(重量)包括氧化鋁(Al2O3)63.6～70.5%氧化矽(SiO2)23.0～29.5%氧化鋯(ZrO2)5.0～8.0%氧化鉻(Cr2O3)0.9～1.0%氧化鈣(CaO)＜0.2%氧化鈦(TiO2)＜0.1%氧化鐵(Fe2O3)＜0.1%及其微量複合稀土。本發明的一個重要特點就是這種以莫來石等為主要骨料的複合材料澆灌料中不含水泥(在一般鑄造行業分類中將CaO含量小於0.2%的澆灌料稱之為無水泥澆灌料)，這樣產品在脫膜之後便可進行烘烤使用，既不需要通過養護來加強其低溫強度，又明顯提高了產品的高溫性能及耐火性能，使之在貯存和輸運的過程中可以不受環境和氣候的影響，這樣也就延長了產品的使用壽命，提高了產品的經濟效益在澆灌料中摻入微量複合稀土將有助於降低材料和金屬液體的潤溼性，改善材料的微觀結構。莫來石是Al2O3-SiO2系統中唯一穩定的化合物，它的熔點較高，硬度大，高溫蠕變值小，抗化學腐蝕性好，但亦有生成粗大的不均勻的結晶顆粒的傾向，即所謂的不均質性。這種不均質性表現在製成品的顯氣孔率偏高，偏折現象嚴重，對於材料的使用性能會有一些不利的影響。解決這類不均質性的基本方法是在所製作的澆灌料中添入一定量的礦物超細粉結合劑及其它微量添加劑。在本發明所述的澆灌料內含有至少12%重量的與骨料化學成份相近的超細粉，超細粉的粒度在0～10A之間。製作時，首先將骨料按配方的要求稱量並初步混合，之後再將含有超細粉和分散劑等的用低活性水作為溶劑製成的漿按配方要求的量添加到經初混後的骨料中，進行細混，混合均勻後的料即可投入施工。由於超細粉具有在很低的水分作用下就能充分分散的特性，因此在加入泥料後，超細粉在骨料顆粒表面形成一層薄薄的潤滑膜，這樣既提高了澆灌料的流動性和填充密度，又降低了泥料水分又由於水分在使用過程中必須排出，因而也就縮短了此種產品的烘烤周期，提高了烘烤速度，並大幅度降低了顯氣孔率，從而也提高了材料抗熔渣/液態金屬的滲透能力，使澆灌料能夠經得起更加苛酷的使用條件。下表分別列出了低水泥澆灌料、超低水泥澆灌料和無水泥莫來石複合材料澆灌料的理化性能指標，從表中可看出後者的顯氣孔率、耐壓強度和體積密度均明顯優於現有技術產品。權利要求1.一種複合材料澆灌料，其特徵是以莫來石等為主要骨料的澆灌料，該澆灌料的化學成份(重量)包括氧化鋁(Al2O3)63.6～70.5%氧化矽(SiO2)23.0～29.0%氧化鋯(ZrO2)5.0～8.0%氧化鉻(Cr2O3)0.9～1.0%氧化鈣(CaO)＜0.2%氧化鈦(TiO2)＜0.1%氧化鐵(Fe2O3)＜0.1%及其微量複合稀土。2.如權利要求1所述的複合材料澆灌料，其特徵是澆灌料內含有至少12%重量的與骨料化學成份相近的超細粉。全文摘要本發明所述及的產品是繼低水泥和超低水泥澆灌料之後的又一種新型澆灌料，它以莫來石及適量的鋯質材料與鉻質材料為主要骨料，其內不含水泥，可明顯提高產品的高溫性能和耐火性能，進而使所築結構經得起更加苛酷的使用環境。文檔編號C04B35/10GK1090560SQ9310158公開日1994年8月10日申請日期1993年2月2日優先權日1993年2月2日發明者張效英申請人:張效英