一种局部快速维修用的高强耐火材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种局部快速维修用的高强耐火材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种局部快速维修用的高强耐火材料及其制备方法、应用方法


[0001]本专利技术涉及耐火浇注材料
，具体涉及一种局部快速维修用的高强耐火材料及其制备方法
、
应用方法
。

技术介绍

[0002]反射炉是一种常用的铝及铝合金生产的熔炼设备
。
在反射炉生产过程中，由于频繁的扒渣操作，炉门槛及扒渣斜坡位置的耐火材料一方面要遭受冷热交替的冲击和机械碰撞，另一方面会被铝液及各类添加剂侵蚀和渗透，属于易损部位
。
而一般来讲，这两个部位会选用不同种类的耐火材料，斜坡位置使用与炉底相同的不粘铝浇注料，而炉门槛使用耐高温高强的低水泥浇注料，二者无法兼顾
。
当耐火衬体损坏时，传统的维修方法是，停炉待炉温降至室温后，清理掉破损的残余衬体，重新支模浇注
。
修补料通常使用水泥结合的浇注料，因此在维修后还需要进一步烘烤排出水分
。
整个维修工期需要1个月左右，严重影响生产进度，同时造成能源浪费
。
[0003]另外由于铝的熔点只有
720
‑
760℃
，铝加工反射炉长期在
1200℃
及以下环境中运行，在该温度条件下，常规耐火材料的抗压强度只有水泥结合的耐火材料的抗压强度的一半不到，无法满足反射炉炉门槛及扒渣斜坡对耐火材料高强度的要求
。

技术实现思路

[0004]为了解决现有反射炉耐火材料易损部位维修困难
、
且常规耐火材料强度低的技术问题，而提供一种局部快速维修用的高强耐火材料及其制备方法
、
应用方法
。
本专利技术的修补材料通过涂抹等方式施工可方便维修反射炉易损部位，与本体结合性能优异，同时兼具优异强度和不为铝液润湿性能，优异的综合性能解决目前市场上反射炉耐火材料易损部位维修困难的技术问题
。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种局部快速维修用的高强耐火材料，包括如下重量百分数材料：高铝矾土
60
‑
72
％
、
刚玉5‑
15
％
、
α
‑
Al2O3微粉1‑
10
％
、
硬化剂1‑4％
、
烧结剂1‑5％
、
防爆剂
0.1
‑
0.2
％
、
磷酸二氢铝粉末5‑
10
％；
[0007]其中所述烧结剂为磷酸硼粉末和
/
或硫酸硼粉末
。
[0008]进一步地，所述高铝矾土中氧化铝含量
≥85wt
％，所述高铝矾土的粒度范围选自1‑
3mm、
或者3‑
5mm、
或者5‑
8mm、
或者这三种粒度的组合
。
[0009]进一步地，所述刚玉为白刚玉或板状刚玉，所述刚玉的粒度范围选自
1.0
‑
0mm
以及
0.075
‑
0.1mm
的组合，其中粒度范围为
1.0
‑
0mm
的刚玉占所用刚玉总重的
20
‑
30
％
。
[0010]进一步地，所述
α
‑
Al2O3微粉为具有粒径
1.5
‑
2.5
μ
m
和
11
‑
15
μ
m
的双峰分布的活性
α
‑
Al2O3微粉
。
[0011]进一步地，所述硬化剂为纯铝酸钙水泥
(CA
‑
70)
和电熔镁砂
(325
目
)
的复合，所述
纯铝酸钙水泥与所述电熔镁砂的质量比为2‑
5:1。
[0012]进一步地，所述防爆剂选自碱式乳酸铝和短切聚丙烯腈纤维的组合，其中所述短切聚丙烯腈纤维的直径5‑
10
μ
m、
长度1‑
5mm
；所述碱式乳酸铝
、
所述短切聚丙烯腈纤维的质量比为6‑
8:1。
[0013]上述局部快速维修用的高强耐火材料的制备方法，包括如下步骤：
[0014]将高铝矾土
、
刚玉
、
α
‑
Al2O3微粉和磷酸二氢铝粉末置于混料机中，预混3‑
5min
，得到预混料
A
；
[0015]将硬化剂
、
烧结剂和防爆剂进行预混5‑
10min
，检测防爆剂的分散情况，如发现结团，继续延长混料时间，直至不结团，得到预混料
B
；
[0016]将所述预混料
A
和所述预混料
B
置于强制式搅拌机中，混合5‑
10min
，待混合均匀后出料，并用带有防水膜的牛皮纸袋密封包装
。
[0017]上述局部快速维修用的高强耐火材料的应用方法，清理铝加工反射炉待维修部位，主要清理残铝
、
残留的耐火材料等，根据需要进行木模支模，将混合均匀的高强耐火材料与水搅拌形成泥料，通过涂抹
、
浇注
、
喷涂等方式施工在待维修部位，自然养护；若采用木模支模，则选择浇注施工，在浇注后6‑8小时脱出木模，完成施工
。
[0018]有益技术效果：
[0019]在加水条件下，本专利技术修复用的高强耐火材料中通过磷酸盐
(
磷酸二氢铝和烧结剂中磷酸硼
)
与硬化剂反应赋予材料一定初始脱模强度，其中电熔镁砂与磷酸盐反应更为剧烈，需精确控制其添加量，在本专利技术范围内可确保修复用的耐火材料具有合理的硬化时间，可施工性强；另外，常温下，磷酸盐与硬化剂反应为放热反应，从而提供防爆剂碱式乳酸铝分解所需热量，为耐火材料烘烤排水形成通道，改善材料的透气性和抗爆裂性能；此外，本专利技术组合可减少低熔物
Mg3(PO4)2的生成，而低熔物将导致材料耐高温性能下降；烘炉过程中当升温至
1000℃
及以上时，磷酸盐除了与硬化剂反应生成
Ca
和
Mg
的磷酸盐之外，还会与
Al2O3反应生成
AlPO4晶相，同时逐渐排出水分，起到胶结作用，使得耐火材料具有一定的中低温强度；
[0020]本专利技术通过磷酸硼
、
硫酸硼烧结剂的引入，降低上述生成的各类磷酸盐的烧结温度，使得原本在
1200℃
及以上才会转变的结晶相在低至
80本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种局部快速维修用的高强耐火材料，其特征在于，包括如下重量百分数材料：高铝矾土
60
‑
70
％
、
刚玉5‑
15
％
、
α
‑
Al2O3微粉1‑
10
％
、
硬化剂1‑4％
、
烧结剂1‑5％
、
防爆剂1‑5％
、
磷酸二氢铝粉末5‑
10
％；其中所述烧结剂为磷酸硼粉末和
/
或硫酸硼粉末
。2.
根据权利要求1所述的一种局部快速维修用的高强耐火材料，其特征在于，所述高铝矾土中氧化铝含量
≥85wt
％，所述高铝矾土的粒度范围选自1‑
3mm、
或者3‑
5mm、
或者5‑
8mm、
或者这三种粒度的组合
。3.
根据权利要求1所述的一种局部快速维修用的高强耐火材料，其特征在于，所述刚玉为白刚玉或板状刚玉，所述刚玉的粒度范围选自
1.0
‑
0mm
以及
0.075
‑
0.1mm
的组合，其中粒度范围为
1.0
‑
0mm
的刚玉占所用刚玉总重的
20
‑
30
％
。4.
根据权利要求1所述的一种局部快速维修用的高强耐火材料，其特征在于，所述
α
‑
Al2O3微粉为具有粒径
1.5
‑
2.5
μ
m
和
11
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔垂周，宋学斌，
申请(专利权)人：江苏瑞复达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：