一种含均质料的刚玉－莫来石质高强耐磨可塑料制造技术

一种含均质料的刚玉－莫来石质高强耐磨可塑料，属于高温耐磨耐火材料领域。原料由高铝均质料、氧化铝微粉、二氧化硅微粉、粘土、磷酸、磷酸二氢铝溶液以及纯铝酸钙水泥等组成，其中均质料为：Ａｌ２Ｏ３含量为７０～９０％，体积密度为２．９～３．５ｇ.ｃｍ－３。特点是采用低吸水率、低气孔率以及高均匀性的人工合成均质料替代传统高吸水率、高气孔率以及均匀性差的烧结矾土熟料的天然原料或者刚玉和莫来石的复合原料体系，生产出了均质的刚玉－莫来石质高强耐磨可塑料。区别于浇注料，可塑料无需支设模具，直接采用涂抹、捣打的施工方法。本发明专利技术材料施工性能好、强度高、耐磨性好，现场使用效果最佳，有利于延长炉衬的使用寿命，提高高温窑炉的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种含均质料的刚玉-莫来石质高强耐磨可塑料
本专利技术属于高温耐磨耐火材料领域，特别是专利技术了采用低吸水率、低气孔率以及 高均勻性的人工合成均质料替代刚玉、莫来石原料直接复合使用的体系或者高吸水率、高 气孔率以及均勻性差的烧结矾土熟料的天然原料，研制出了均质的刚玉-莫来石质高强耐 磨可塑料。区别于浇注料，可塑料无需支设模具，直接采用涂抹、捣打的施工方法。该材料 可广泛应用于高炉、热风炉、循环流化床、垃圾焚烧炉、催化裂化装置等热工设备的易磨损、 渗透及侵蚀等部位，特别是异型或者结构复杂的部位。技术背景高炉、热风炉、循环流化床、垃圾焚烧炉、催化裂化装置等热工设备的易磨损、渗透 及侵蚀部位，是高温设备的关键部位，尤其是异型或者结构复杂等部位，直接影响高温炉 衬的使用寿命和高温设备的利用效率，耐火原料中，刚玉具有高熔点、高强度和高耐磨性 的特点，莫来石材料具有热震稳定性好的特性，因此，采用无需支设模具，可直接施工的刚 玉-莫来石系材料是理想的耐磨耐火可塑料之一。传统的刚玉-莫来石系耐磨耐火可塑料骨料主要以两种形式，一种是直接采用刚 玉和莫来石原料复合继配使用，一种是使用矿物相由刚玉和莫来石相组成的烧结矾土熟 料，其原料配比为刚玉-莫来石或烧结铝矾土原料(3 1mm) 10 % 50 %、(1mm >) 10 % 35%, (0. 088mm > )的细粉5 、氧化铝微粉3 15%、二氧化硅微粉2 8%、纯铝 酸钙水泥1 8%、磷酸2 10%以及磷酸二氢铝溶液2 10%。体积密度2. 7g/cm3,热传 导率1. 5W. πΓ1. K—1。但是，直接采用刚玉和莫来石原料复合继配使用时，由于刚玉和莫来石 都是高温相，不易烧结，使用时，结合强度低，耐磨性能不好。而传统的高铝矾土熟料的天然 原料，随着产地的差异，原料组成不同，尤其是杂质种类和含量差异较大，而且，受传统的烧 成工艺和人工拣选工艺的影响，高铝矾土熟料具有质量不够稳定，加工不够精细，均勻性差 等特点，这严重影响了耐磨耐火可塑料性能指标的稳定性和损毁速率的均勻性，尤其在杂 质集中或者低档烧结矾土熟料混入时，会出现高温炉衬局部磨损、渗透及侵蚀过快等问题， 严重降低了耐磨材料的使用寿命和高温窑炉的利用系数。均质类材料是对现有矾土天然原料通过均化工艺和适当高温煅烧，从而达到结 构、性能和质量的稳定、均勻，避免杂质集中的现象。高铝矾土基的均质料，国外主要为美 国的含氧化铝50% 70%的系列均质矾土熟料(牌号为Mulcoa)，是C. Ε.公司在Georgia 州利用当地和附近的高铝矾土，经过湿法挤压成型，在回转窑高温煅烧制成，英国牌号为 Molochite的均质料(Al2O3含量为42% 44% )是利用当地高岭土，漂洗、净化后压坯并 在隧道窑烧成。在九十年代中期，美国C. E.公司在贵州建厂，利用当地资源生产高纯均质 矾土熟料，Al2O3含量90% 93% (牌号为α-Star)。我国在“八 五”攻关中，根据我国 矾土的铝含量和杂质特点，进行过高铝矾土均化料的研究开发工作，逐渐开发了 Al2O3含量 为70% 90%的均质料，体积密度为2. 9 3. 5g · cm_3。人工合成均质料，具有低气孔率、 低吸水率、体积密度高以及高均勻性等特点。关于均质料的应用已经逐渐展开，而采用Al2O3含量为70 % 90 %的均质料替代 传统烧结矾土熟料或者刚玉-莫来石混合原料，开发低气孔率、低吸水率和高稳定性的耐 磨耐火可塑料的报道较少。
技术实现思路
本专利技术目的是采用Al2O3含量为70 % 90 %的均质料替代传统烧结矾土熟料或者 刚玉-莫来石混合原料，开发低气孔率、低吸水率和高稳定性的耐磨耐火可塑料。区别于浇 注料，可塑料无需支设模具，直接采用涂抹、捣打的施工方法。—种含均质料的刚玉-莫来石质高强耐磨可塑料，本专利技术选用的原料由高铝均质 料(8 5_、5 3_、3 ImmUmm >和小于0. 088mm的细粉)、氧化铝微粉、二氧化硅微 粉、粘土、磷酸、磷酸二氢铝溶液、纯铝酸钙水泥以及外加剂等组成。本专利技术具体实施方式是按以下配比，称量各种耐火原料，在强制搅拌机搅拌3分 钟(并添加3 10%质量百分比的磷酸)，并困料Mh。在困好的泥料中，加入1 8%高 铝水泥促硬剂，在强制搅拌机内搅拌1分钟后，外加3 10%磷酸二氢铝溶液后，将泥料继 续强制搅拌成可塑状态，并将可塑料在特定模具内捣打成型成耐磨检测试样和强度检测试 样等，M小时脱模后试样，经11(TCM小时烘干后，在1100°C热处理3小时，自然冷却后，测 量性能指标。耐火原料 粒度(mm) 质量含量(％ )均质料 3-110 501-05 40< 0. 0745 --35硅微粉952 --8氧化铝微粉2 15磷酸溶液(45% )3 10高铝水泥1 8磷酸二氢铝溶液3 10其中均质料为=Al2O3含量为70 90%，体积密度为2. 9 3. 5g · cnT3。Al2O3含量为70% 90%的均质料和烧结特级矾土熟料的主要矿物相均为刚玉、 莫来石，刚玉和莫来石相紧密结合，这解决了将刚玉原料和莫来石原料复合使用时存在的 难烧结的问题，而且，高气孔率、均勻性差的烧结铝矾土熟料原料相比，使用均质料能保证 施工体的均质性，而且能实现低水量、高致命性的高档耐火材料。另外，随着合成工艺的逐 渐成熟，成本大大降低，目前已经低于传统特级烧结矾土熟料的价格，产品价格更是远远低 于以刚玉和莫来石两种原料开发的耐火材料，具有广阔的市场前景。具体实施例方式实例见表1。表1本专利技术的实施例权利要求1. 一种含均质料的刚玉-莫来石质高强耐磨可塑料，其特征是称量各种耐火原料，在 强制搅拌机搅拌3分钟，并添3 10%质量百分比的磷酸，困料24h ；在困好的泥料中，加入 1 8%高铝水泥促硬剂，在强制搅拌机内搅拌1分钟后，再加3 10%磷酸二氢铝溶液后， 将泥料继续强制搅拌成可塑状态，并将可塑料在特定模具内捣打成型成耐磨检测试样和强 度检测试样，M小时脱模后试样，经110°C 24小时烘干后，在1100°C热处理3小时，自然冷 却后，测量性能指标；耐火原料 粒度(mm) 质量含量(％ )均质料3-110 501-05 40< 0.0745 -35硅微粉952 -8氧化铝微粉2 15质量浓度45%磷酸溶液 3 -10高铝水泥1 8磷酸二氢铝名3 10其中均质料为=Al2O3含量为70 90%，体积密度为2. 9 3. 5g · cm_3。2.如权利要求1所述的一种含均质料的刚玉-莫来石质高强耐磨可塑料，其特征是区 别于浇注料，可塑料无需支设模具，直接采用涂抹、捣打的施工方法。3.如权利要求1或2所述的一种含均质料的刚玉-莫来石质高强耐磨可塑料，其特征 是该材料广泛应用于高炉、热风炉、循环流化床、垃圾焚烧炉、催化裂化装置的易磨损、渗透 及侵蚀部位，特别是异型或者结构复杂的部位。全文摘要一种含均质料的刚玉-莫来石质高强耐磨可塑料，属于高温耐磨耐火材料领域。原料由高铝均质料、氧化铝微粉、二氧化硅微粉、粘土、磷酸、磷酸二氢铝溶液以及纯铝酸钙水泥等组成，其中均质料为Al2O3含量为70～90％，体积密度为2.9～3.5g·cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含均质料的刚玉－莫来石质高强耐磨可塑料，其特征是称量各种耐火原料，在强制搅拌机搅拌３分钟，并添３～１０％质量百分比的磷酸，困料２４ｈ；在困好的泥料中，加入１～８％高铝水泥促硬剂，在强制搅拌机内搅拌１分钟后，再加３～１０％磷酸二氢铝溶液后，将泥料继续强制搅拌成可塑状态，并将可塑料在特定模具内捣打成型成耐磨检测试样和强度检测试样，２４小时脱模后试样，经１１０℃２４小时烘干后，在１１００℃热处理３小时，自然冷却后，测量性能指标；耐火原料　粒度（ｍｍ）　质量含量（％）均质料　３－１　１０～５０　１－０　５～４０　＜０．０７４　５～３５硅微粉９５　２～８氧化铝微粉　２～１５质量浓度４５％磷酸溶液　３～１０高铝水泥　１～８磷酸二氢铝溶液　３～１０其中均质料为：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］含量为７０～９０％，体积密度为２．９～３．５ｇ.ｃｍ↑［－３］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：占华生，康振杰，刘淑焕，赵燕，郑华，李燕京，王林俊，李平，
申请(专利权)人：通达耐火技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]