一种低导热高强度耐火浇注料制造技术

本发明专利技术公开了一种低导热高强度耐火浇注料，包括如下重量百分比的原料：40～60％的微孔矾土骨料、5～15％的微孔六铝酸钙颗粒、5～15％的氧化铝空心球、8～15％电熔白刚玉细粉、1～5％生矾土细粉、3～8％活性α‑Al2O3超微粉、3～8％的硅微粉、1～6％的碳化硅微粉、3～8％的纯铝酸钙水泥、0.1～2％的三聚磷酸钠。本发明专利技术所述低导热高强度耐火浇注料适用于热轧加热炉水梁及立柱耐火保温衬低导热高强耐火浇注料，具有导热系数低、体积密度小、强度高、抗热震性好、使用温度高等特点，可有效降低加热炉水冷梁与立柱的热损失，改善炉内加热质量，降低能耗和成本。

A low heat conductivity and high strength refractory castable

The invention discloses a refractory castable with low heat conductivity and high strength, including the following weight percentage raw materials: 40-60% microporous bauxite aggregate, 5-15% microporous calcium hexaaluminate particles, 5-15% alumina hollow spheres, 8-15% fused alumina fine powder, 1-5% raw bauxite fine powder, 3-8% activated alumina ultrafine powder. 3-8% silicon powder, 1-6% silicon carbide powder, 3-8% calcium aluminate cement, 0.1-2% sodium tripolyphosphate. The refractory castable with low heat conductivity and high strength is suitable for the refractory lining with low heat conductivity and high strength of the water beam and the column of the hot rolling heating furnace. It has the characteristics of low heat conductivity, small volume density, high strength, good thermal shock resistance and high service temperature, and can effectively reduce the heat loss of the water-cooled beam and the column of the heating furnace. Furnace heating quality, reduce energy consumption and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种低导热高强度耐火浇注料
本专利技术涉耐火材料
，尤其涉及一种热轧加热炉水梁与立柱保温隔热用低导热高强度耐火浇注料。
技术介绍
炉梁与立柱是步进式加热炉的重要结构之一，它不仅承受着炉内坯料的全部重量，而且承担者物料步进式前进的重任，因此，保证炉梁与立柱使用工况条件下的力学强度至关重要。为了防止炉梁与立柱高温使用条件下强度降低和变形，需对炉梁与立柱进行冷却，但炉梁的冷却不仅耗散了大量的能量，提高了能源成本，而且同时对钢坯的传热带来不利影响，降低了钢坯支撑耐热垫块的温度，引起钢坯表面水冷“黑印”，恶化坯料的受热条件，降低了加热质量。为了改善钢坯加热质量、降低加热炉能耗，国内外均普遍采用耐火材料对加热炉炉梁与立柱进行了隔热包扎，主要的隔热衬结构有：单层耐火浇注料整体浇注结构、耐火浇注料与耐火纤维毯双层结构和多层耐火纤维毯结构，其中，单层耐火浇注料结构因隔热性能差、多层耐火纤维毯结构易结晶粉化而未推广应用。在隔热性能方面，尽管双层结构中铺设了导热系数很低的耐火纤维毯，但外层仍然采用导热系数较高的重质浇注料，隔热效果都不太理想，而且双层结构中热应力梯度过大，容易导致材料界面分离，结构稳定性下降，甚至出现开裂，剥落现象，大幅降低了耐火材料的保温效果和使用寿命。为克服上述问题，低导热浇注料被大量开发应用，如中国专利(申请日：2007.4.17，公告号CN100463880C)公开了一种低密度、低导热、耐高温的高铝轻质浇注料，它是由轻质莫来石骨料、漂珠、石英、蓝晶石、硅微粉、氧化铝微粉，纯铝酸钙水泥和纤维组成，体积密度<1.35g/cm3,1000℃导热系数<0.3w/m·K，但耐压强度等力学性能较低，受钢坯压力作用时容易开裂破损。中国专利(申请日：2008.5.30，公告号CN101591180A)公开了一种轻质耐碱耐火浇注料，它是以矾土粉、硅灰、粉煤灰以及铝酸盐水泥为基质，以木质素磺酸钙为减水剂构成，体积密度为1.8～1.9g/cm3，耐压强度大于50MPa，但热导率仍然较高，500℃导热系数为0.49w/m·K，不利于水梁和立柱包扎材料的保温隔热。因此，针对上述低导热浇注料存在的不足，有必要进一步开展热轧加热炉水梁及立柱耐火保温衬低导热高强度耐火浇注料的研究，在保证耐火浇注料力学性能不降低的情况下大幅降低浇注料的导热系数，提高水梁和立柱耐火隔热衬的隔热保温能力和力学性能，达到降低加热炉能耗、提高加热炉生产效率、延长加热炉水梁及立柱耐火保温衬使用寿命的目的。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于提供一种低导热高强度耐火浇注料，该低导热高强度耐火浇注料能降低加热炉热量损失、提高加热炉热效率、延长加热炉水梁及立柱耐火保温衬使用寿命等。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低导热高强度耐火浇注料，包括如下重量百分比的原料：40～60％的微孔矾土骨料、5～15％的微孔六铝酸钙颗粒、5～15％的氧化铝空心球、8～15％电熔白刚玉细粉、1～5％生矾土细粉、3～8％活性α-Al2O3超微粉、3～8％的硅微粉、1～6％的碳化硅微粉、3～8％的纯铝酸钙水泥、0.1～2％的三聚磷酸钠。作为上述技术方案的优选，本专利技术提供的低导热高强度耐火浇注料进一步包括下列技术特征的部分或全部：作为上述技术方案的改进，所述微孔矾土骨料是颗粒级配的，具体包括：重量百分比10～15％的5≤粒度＜3mm的微孔矾土骨料、重量百分比为25～35％的3≤粒度＜1mm的微孔矾土骨料，重量百分比为5～10％的粒度≤1mm的微孔矾土骨料。作为上述技术方案的改进，所述微孔六铝酸钙颗粒粒度为1～0.1mm，所述微孔平均孔径≤6μm。作为上述技术方案的改进，所述氧化铝空心球粒度为3～0.2mm。作为上述技术方案的改进，所述电熔白刚玉细粉粒度≤0.074mm。作为上述技术方案的改进，所述生矾土细粉粒度≤0.074mm。作为上述技术方案的改进，所述碳化硅微粉粒度≤5μm，其中SiC含量≥97％。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：(1)本专利技术通过微孔矾土骨料、微孔六铝酸钙和氧化铝空心球的组合使用，合理设计了浇注料的骨料级配，形成了微孔与闭气孔相结合的显微结构，有效降低了浇注料的体积密度和导热系数，提高了浇注料的隔热性能和抗热震性能。(2)具有相互交错片状晶体结构的微孔六铝酸钙的引入不仅进一步降低了浇注料的导热系数，而且提高了浇注料的高温体积稳定性和抗渣性。(3)通过纯度高、结晶性好、重烧收缩小、闭起孔多且小的电熔白刚玉细粉的应用，提高了浇注料的强度和高温性能，降低了导热系数；选用部分生矾土细粉作为成型结合剂，降低了纯铝酸钙水泥和水的用量，强化莫来石化反应，提高了浇注料的中温强度；通过氧化铝和硅微粉的复合添加，增强浇注料的流动性，减少用水量，改善浇注料的组织结构，同时高温下会形成针状莫来石，进一步提高了浇注料的中高温强度。(4)通过部分SiC超细粉的应用，取代传统加热炉用低水泥浇注料中的硅灰和蓝晶石膨胀剂，利用高温氧化膨胀，通过原位反应生成莫来石，改善浇注料的显微结构，提高了浇注料的高温力学性能。与现有技术相比，本专利技术的低导热高强度耐火浇注料，不仅热导率远低于传统低水泥耐火浇注料，而且强度等力学性能仍可与传统低水泥耐火浇注料相媲美，实现了低导热和高强度性能的两者兼具，从而达到降低加热炉热损失，延长隔热保温衬使用寿命等目标，同时本专利技术所述的低导热高强度耐火浇注料的体积密为度1.8～2.0g/cm3，为半重质耐火浇注料，在应用取代低水泥重质耐火浇注料时大大降低了施工和安全生产风险。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。具体实施方式下面详细说明本专利技术的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本专利技术的原理，本专利技术的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。实施例1一种低导热高强耐火浇注料，它的原料组成及重量百分比含量为：40％的微孔矾土骨料、15％的微孔六铝酸钙颗粒、12％的氧化铝空心球、8％的电熔白刚玉细粉、5％的生矾土细粉、3％的活性α-Al2O3超微粉、8％的硅微粉、3％的碳化硅微粉、5％的纯铝酸钙水泥、1％的三聚磷酸钠。其中，所述微孔矾土骨料是颗粒级配的，具体包括重量百分比10％的5≤粒度＜3mm的微孔矾土骨料、重量百分比为25％的3≤粒度＜1mm的微孔矾土骨料，重量百分比为5％的粒度≤1mm的微孔矾土骨料；所述微孔平均孔径≤10μm。所述微孔六铝酸钙颗粒粒度为1～0.1mm，所述微孔平均孔径≤6μm；所述氧化铝空心球粒度为3～0.2mm。所述电熔白刚玉细粉粒度≤0.074mm，所述生矾土细粉粒度≤0.074mm；所述碳化硅微粉平均粒度≤5μm，其中SiC含量≥97％。实施例2一种低导热高强耐火浇注料，它的原料组成及重量百分比含量为：45％的微孔矾土骨料、5％的微孔六铝酸钙颗粒、15％的氧化铝空心球、10％的电熔白刚玉细粉、1％的生矾土细粉、5％的活性α-Al2O3超微粉、3％的硅微粉、6％的碳化硅微粉、8％的纯铝酸钙水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低导热高强度耐火浇注料，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：40～60％的微孔矾土骨料、5～15％的微孔六铝酸钙颗粒、5～15％的氧化铝空心球、8～15％电熔白刚玉细粉、1～5％生矾土细粉、3～8％活性α‑Al2O3超微粉、3～8％的硅微粉、1～6％的碳化硅微粉、3～8％的纯铝酸钙水泥、0.1～2％的三聚磷酸钠。

【技术特征摘要】
1.一种低导热高强度耐火浇注料，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：40～60％的微孔矾土骨料、5～15％的微孔六铝酸钙颗粒、5～15％的氧化铝空心球、8～15％电熔白刚玉细粉、1～5％生矾土细粉、3～8％活性α-Al2O3超微粉、3～8％的硅微粉、1～6％的碳化硅微粉、3～8％的纯铝酸钙水泥、0.1～2％的三聚磷酸钠。2.如权利要求1所述的低导热高强度耐火浇注料，其特征在于：所述微孔矾土骨料是颗粒级配的，具体包括：重量百分比10～15％的5≤粒度＜3mm的微孔矾土骨料、重量百分比为25～35％的3≤粒度＜1mm的微孔矾土骨料，重量百分比为5～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜贤武，丁翠娇，曹炳雷，宋中华，韩斌，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42