一种保温耐磨浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种保温耐磨浇注料及其制备方法。其技术方案是：按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(45～55)配料，混合3～5分钟，得到混合颗粒料；按ρ‑Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.0～2.0)配料，混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料；按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(45～50)︰(1.0～1.5)︰(4.0～4.5)配料，混合5～8分钟，得到预混料；按所述预混料︰水的质量比为100︰(6.5～7.0)，向所述预混料中加入水，混合4～5分钟，即得保温耐磨浇注料。本发明专利技术具有成本低廉和工艺简单的特点；所制备的保温耐磨浇注料的体积密度小、导热系数低、耐压强度高、耐磨性好和便于施工。

A kind of insulating and wear-resistant castable and its preparation method

The invention relates to a heat preservation and wear-resistant castable and a preparation method thereof. The technical scheme is: according to the quality ratio of mullite particles: mullite particles 100: (45~55) ingredients, mixed for 3~5 minutes, the mixed granular material is obtained. Ball milling powder is obtained according to the mass ratio of Al2O3: silicon carbide of 100: (1 to 2), mixing and milling to the particle size less than 80 mu m. The quality ratio of aluminum powder: aluminum powder: aluminum phosphate: two aluminum hydrogen phosphate is 100: (45~50): (1 ~ 1.5): (4 to 4.5) ingredients and mixed 5~8 minutes to get the premix; the mixture: water quality ratio is 100: (6.5 ~ 7), water is added to the premixture, mixing 4~5 minutes, that is, heat preservation and wear-resistant castables. The invention has the characteristics of low cost and simple process; the prepared insulation and wear-resistant castable is small in volume density, low in thermal conductivity, high in pressure resistance, good in wear resistance and easy to be constructed.

【技术实现步骤摘要】
一种保温耐磨浇注料及其制备方法
本专利技术属于浇注料
具体涉及一种保温耐磨浇注料及其制备方法。
技术介绍
随着可持续发展与节能减排的推进，各高温工业领域对窑炉内衬用耐火材料提出了更为严苛的使用条件。相较而言，国内高温工业能耗大，但热能利用率较低，开发新型的保温耐磨浇注料既可以便于施工、降低成本，又能保障高温工业的平稳运行。目前，保温耐磨耐火材料主要以高铝质耐火原料(如高铝矾土或刚玉等)，为骨料，以富铝尖晶石细粉为基质料，通过硅微粉或水泥结合，经混合后施工。该技术虽然工艺简单和施工方便，但主要缺点在于：一是高铝矾土或刚玉等耐火原料成本较高；二是以硅微粉结合的强度较低，而以水泥结合的硬化速率难以控制；三是高铝质耐火材料导热系数较大，保温效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低廉和工艺简单的保温耐磨浇注料的制备方法，用该方法制备的保温耐磨浇注料的体积密度小、导热系数低、耐压强度高、耐磨性好和便于施工。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案的具体步骤是：第一步、按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(45～55)，将所述焦宝石颗粒和所述莫来石颗粒混合3～5分钟，得到混合颗粒料。第二步、按ρ-Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.0～2.0)，将所述ρ-Al2O3和所述碳化硅混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料。第三步、按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(45～50)︰(1.0～1.5)︰(4.0～4.5)，将所述混合颗粒料、所述球磨粉料、所述铝粉和所述磷酸二氢铝混合5～8分钟，得到预混料。第四步、按所述预混料︰水的质量比为100︰(6.5～7.0)，向所述预混料中加入水，混合4～5分钟，即得保温耐磨浇注料。所述焦宝石颗粒的粒度为3～4mm，所述焦宝石颗粒的球形度为0.8～0.9；所述焦宝石颗粒的主要化学成分是：Al2O3的含量为40～45wt％，SiO2的含量为45～50wt％，Fe2O3的含量≤1wt％。所述莫来石颗粒的粒度为1～3mm；所述莫来石颗粒的主要化学成分是：Al2O3的含量为65～73wt％，SiO2的含量为20～25wt％，CaO的含量≤0.5wt％，Fe2O3的含量≤0.5wt％。所述ρ-Al2O3的粒度为60～80μm；所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥98.5wt％。所述碳化硅的粒度为60～80μm；所述碳化硅的SiC含量≥98wt％。所述铝粉的粒度为45～50μm；所述铝粉的Al含量≥98wt％。所述磷酸二氢铝为化学纯。由于采取上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下积极效果：1、本专利技术采用的主要原料为焦宝石，来源广泛和成本低廉；本专利技术在制备过程中无需特殊的处理技术，工艺简单，显著降低了保温耐磨浇注料的开发成本；同时原料组分采用无水泥结合，便于施工。2、本专利技术利用磷酸二氢铝的水解反应形成孔隙，降低了保温耐磨浇注料的体积密度和导热系数。3、本专利技术通过ρ-Al2O3的水解反应形成交联结合，增大保温耐磨浇注料的耐压强度，提高保温耐磨浇注料的耐磨性。本专利技术制备的保温耐磨浇注料经测定：体积密度为1.8～2.3g/cm3；导热系数为3.5～4.0W·m-1·K-1；耐压强度为50～55MPa，耐磨性试验磨损量为4.0～4.5cm3。因此，本专利技术具有成本低廉和工艺简单的特点；所制备的保温耐磨浇注料的体积密度小、导热系数低、耐压强度高、耐磨性好和便于施工。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的物料统一描述如下，实施例中不再赘述：所述焦宝石颗粒的粒度为3～4mm，所述焦宝石颗粒的球形度为0.8～0.9；所述焦宝石颗粒的主要化学成分是：Al2O3的含量为40～45wt％，SiO2的含量为45～50wt％，Fe2O3的含量≤1wt％。所述莫来石颗粒的粒度为1～3mm；所述莫来石颗粒的主要化学成分是：Al2O3的含量为65～73wt％，SiO2的含量为20～25wt％，CaO的含量≤0.5wt％，Fe2O3的含量≤0.5wt％。所述ρ-Al2O3的粒度为60～80μm；所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥98.5wt％。所述碳化硅的粒度为60～80μm；所述碳化硅的SiC含量≥98wt％。所述铝粉的粒度为45～50μm；所述铝粉的Al含量≥98wt％。所述磷酸二氢铝为化学纯。实施例1一种保温耐磨浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：第一步、按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(45～49)，将所述焦宝石颗粒和所述莫来石颗粒混合3～5分钟，得到混合颗粒料。第二步、按ρ-Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.0～1.4)，将所述ρ-Al2O3和所述碳化硅混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料。第三步、按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(45～47)︰(1.0～1.2)︰(4.0～4.2)，将所述混合颗粒料、所述球磨粉料、所述铝粉和所述磷酸二氢铝混合5～8分钟，得到预混料。第四步、按所述预混料︰水的质量比为100︰(6.5～6.7)，向所述预混料中加入水，混合4～5分钟，即得保温耐磨浇注料。本实施例制备的保温耐磨浇注料经测定：体积密度为1.8～2.0g/cm3；导热系数为3.5～3.7W·m-1·K-1；耐压强度为50～52MPa，耐磨性试验磨损量为4.0～4.2cm3。实施例2一种保温耐磨浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：第一步、按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(47～51)，将所述焦宝石颗粒和所述莫来石颗粒混合3～5分钟，得到混合颗粒料。第二步、按ρ-Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.2～1.6)，将所述ρ-Al2O3和所述碳化硅混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料。第三步、按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(46～48)︰(1.1～1.3)︰(4.1～4.3)，将所述混合颗粒料、所述球磨粉料、所述铝粉和所述磷酸二氢铝混合5～8分钟，得到预混料。第四步、按所述预混料︰水的质量比为100︰(6.6～6.8)，向所述预混料中加入水，混合4～5分钟，即得保温耐磨浇注料。本实施例制备的保温耐磨浇注料经测定：体积密度为1.9～2.1g/cm3；导热系数为3.6～3.8W·m-1·K-1；耐压强度为51～53MPa，耐磨性试验磨损量为4.1～4.3cm3。实施例3一种保温耐磨浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：第一步、按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(49～53)，将所述焦宝石颗粒和所述莫来石颗粒混合3～5分钟，得到混合颗粒料。第二步、按ρ-Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.4～1.8)，将所述ρ-Al2O3和所述碳化硅混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料。第三步、按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(47～49)︰(1.2～1.4)︰(4.2～4.4)，将所述混合颗粒料、所述球磨粉料、所述铝粉和所述磷酸二氢铝混合5～8分钟，得到预混料。第四步、按所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保温耐磨浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(45～55)，将所述焦宝石颗粒和所述莫来石颗粒混合3～5分钟，得到混合颗粒料；第二步、按ρ‑Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.0～2.0)，将所述ρ‑Al2O3和所述碳化硅混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料；第三步、按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(45～50)︰(1.0～1.5)︰(4.0～4.5)，将所述混合颗粒料、所述球磨粉料、所述铝粉和所述磷酸二氢铝混合5～8分钟，得到预混料；第四步、按所述预混料︰水的质量比为100︰(6.5～7.0)，向所述预混料中加入水，混合4～5分钟，即得保温耐磨浇注料。

【技术特征摘要】
1.一种保温耐磨浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、按焦宝石颗粒︰莫来石颗粒的质量比为100︰(45～55)，将所述焦宝石颗粒和所述莫来石颗粒混合3～5分钟，得到混合颗粒料；第二步、按ρ-Al2O3︰碳化硅的质量比为100︰(1.0～2.0)，将所述ρ-Al2O3和所述碳化硅混合，球磨至粒度≤80μm，得到球磨粉料；第三步、按所述混合颗粒料︰所述球磨粉料︰铝粉︰磷酸二氢铝的质量比为100︰(45～50)︰(1.0～1.5)︰(4.0～4.5)，将所述混合颗粒料、所述球磨粉料、所述铝粉和所述磷酸二氢铝混合5～8分钟，得到预混料；第四步、按所述预混料︰水的质量比为100︰(6.5～7.0)，向所述预混料中加入水，混合4～5分钟，即得保温耐磨浇注料。2.根据权利要求1所述的保温耐磨浇注料的制备方法，其特征在于所述焦宝石颗粒的粒度为3～4mm，所述焦宝石颗粒的球形度为0.8～0.9；所述焦宝石颗粒的主要化学成分是：Al2O3的含量为40～45wt％，SiO2的含量为45～50wt％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张寒，赵惠忠，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42