专利名称：：高强耐磨浇注料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种浇注料，具体是一种高强耐磨浇注料。
背景技术：
：近年来随着水泥行业核心设备水泥预分解窑的引进和不断大型化，使窑系统的产能不断的提高，由于窑转速的不断提升，以及窑内负荷的加大，对耐火材料的性能也不断提出新要求，特别在窑口、三次风管弯区部位的工作环境十分恶劣，现用耐火材料(包括某些进口耐火材料)，一般寿命只有3-5个月，影响了水泥窑效益的发挥，成为"瓶颈"，急需解决的关键。已有NH-70尖晶石质洗注料，由于热膨胀率和脆性较大，材料韧性不是太好，高温强度值不高(1300。Cxlh为8Mpa左右)，在窑口、喷煤管上使用一段时间后出现剥落、掉块、裂紋等现象。
发明内容本发明的目的是提供一种热膨胀率低、韧性好，具有较高的高温强度、良好的抗热震性、抗剥落性，同时要求成本低，具备较适合的性价比的高强耐磨浇注料。为此，本发明提供了一种高强耐磨浇注料，选用烧结莫来石为主体原料，以碳化硅为辅材料，制备出两种配方的高强耐磨浇注料。高强耐磨浇注料，其特征在于其原料组分的重量配比为粒度为5-8mm的烧结莫来石8-12粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为1-3imn的烧结莫来石20-28粒度为Q-lmm的烧结莫来石15-22粒度为<0.045mm的烧结莫来石3-7碳化硅细粉3-7双峰型氧化铝微粉2-4硅微粉1-3头见格为CA50-N的铝酸鈣水泥8-12聚磷酸盐聚乙二醇聚羧酸醚钢纤维0.05-0.150.05-0.10.02-0.04l一3:以上材料制成的高强耐磨浇注料适用于IIOO'C正常使用。或者粒度为5-8mm的烧结莫来石8-10粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为l-3ram的烧结莫来石20-25粒度为0-lmm的烧结莫来石15-20粒度为《0.045咖的烧结莫来石2-5碳化硅细粉3-6双峰型氧化铝微粉2-6硅孩￡粉1-3蓝晶石4-7规格为SECAR-68的铝酸钩水泥7-10聚磷酸盐0.05-0.15聚丙稀酸钠0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维1-3。所述的高强耐磨浇注料，其原料组分的重量配比为粒度为5-8mm的烧结莫来石8-12粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为l-3mm的烧结莫来石20-28粒度为0-l隱的烧结莫来石15-22粒度为《0.045mm的烧结莫来石3-7碳化硅细粉3-7双峰型氧化铝微粉2-4硅微粉1-3或者规格为CA50-N的铝酸钩水泥8-12聚磷酸盐0.05--0.15聚乙二醇0.05--0.1聚羧酸醚0.02--0.04钢纤维1-3新型耐碱熟料粉2-6;粒度为5-8mm的烧结莫来石8-10粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为1-3mm的烧结莫来石20-25粒度为0-lmm的烧结莫来石15-20粒度为<0.045mm的烧结莫来石2-5碳化硅细粉3-6双峰型氧化铝微粉2-6硅婦1-3蓝晶石4-7规格为SECAR-68的铝酸4丐水泥7-10聚磷酸盐0.05-0.15聚丙稀酸钠0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维1-3新型耐碱熟料粉2-4。以上材料制成的高强耐磨浇注料能在1300。C左右正常使用。所述的适用于130(TC正常使用高强耐磨浇注料的主要化学成分为三氧化二铝58.39%,二氧化硅24%，碳化硅4.31%;所述的能在1300。C以上正常使用高强耐磨浇注料的主要化学成分为三氧化二铝65.41%,二氧化硅21.73%,碳化硅4.30%。具体试验样和国内某些厂家试样技术性能对比表(表一)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>备注GM55试样于1100'CX3h加热，其它四组样均是1450°CX3h加热本发明通过莫来石、碳化硅、硅微粉、结合剂、外加剂的配方的选择与优化，以及采用合理的施工技术，提高了产品的抗折/耐压强度等性能，分别达到了18/175(ll(TCx24h)，20/180(IIO(TCx3h),25/200(1450。Cx3h);高温抗折强度》10Mpa(130(TCxo.5h)，解决了原用浇注料寿命短的问题。该研究成果的主要性能指标处国内同行业领先水平。本发明浇注料质量稳定，具有良好的效果，并广泛应用于窑口、篦冷机、三次风管弯区等关4t易损部位，具有显著的经济和社会效益。图1是本发明的工艺流程图。具体实施例方式本发明的研制过程收集资料，制定研制目标和实施方案通过对水泥窑用耐火材料使用条件的广泛调研，查阅有关的资料和了解国内外同行业生产类似产品的各项性能指标，并结合用于喷煤管尖晶石质浇注料的使用特点，认真分析、总结，找出损坏机理、针对存在的问题，制定新产品研制目标①耐高温^f氐温型能在90(TC左右正常^f吏用；高温型能在130(TC左右正常^吏用；②耐碱蚀在长期使用时抵抗碱侵蚀性能良好；③抗热震稳定性好能适应急冷急热的工作环境；④强度高耐气流冲刷，抗机械应力的破坏性较强。具体性能目标值如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>1450°Cx3h200高温抗折强度(MPa)1300°CxO.5h>10使用寿命(月)>10通过对窑口、三次风管弯区部位耐火材料损毁机理的分析，我们选择莫来石和碳化硅为骨料，因为它们的热膨胀系数都不大，彼此较接近，分别是5.4x10—6/。C和4.7x10-6/°C。而且莫来石具有较好的韧性，碳化硅具有硬度高、耐磨等特点。细粉以莫来石、碳化硅、氧化铝微粉为主，结合剂选用纯铝酸钙水泥，选择高效分散剂、减水剂来保证浇注料具有较好的流动性及合适的可工作时间。然后浇注料中按骨料细粉=68:32进行了配料，对配方进行优化1、流动性的测试与调整。流动度采用一圆台形模子(Cl00/C70x50)，模子置于振动台上，放入浇注料后振动15秒钟(振动流动)，测试饼的直径作为流动度指标(单位咖)，把流动值表示成百分数则是FV%=饼的直径一初始直径xi00%初始直径通过多次试验调整，选择最佳的颗粒级配和外加剂，使试验浇注料的流动值达到了工艺要求。试验结果如下表项目制样加水量％流动值鹏原来试验配方6.5190优化试验配方6,22202、可工作时间。原先的锥中混合料在振动下不再流动的时间称为可工作时间，我们在现场检修时发现，现场浇注施工要求特殊，时间紧，有时需要浇注料在短的时间内就能固化，以便能很快脱模，这样一来就必须考虑浇注料在凝结固化速度上来加以控制，根据季节、溫度变化，我们选择了复合外加剂来调整浇注料的可工作时间。在优化配方试验过程中，我们选择了TPP、HMP、AB、WC、SV几种来作浇注料的外加剂，通过合理的调整，将试验浇注料的可工作时间为60分钟左右，具体试验结果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>3、辅助材料的选择。众所周知，浇注料要具备好的流动性，其基质细粉中的微粉种类、粒度和外加剂选择是至关重要的。在高强耐磨浇注料的试验中我们选用氧化铝微粉作填充，从而使浇注料体积更加致密。我们在国内外选定了三种不同厂家生产的氧化铝微粉a、b、c,具体的粒度和理化指标如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>试-睑方法:按照统一的配方及工艺方法，把三种微粉，按同等比例与相同质量的莫来石、碳化硅、水泥、外加剂原料混合，振动浇注制成规格为40x40x160mm的试样，经养护、脱模养护、U0。Cx24h烘干及加热后，冷却至常温下检验结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由表中的数据可以看出随着氧化铝微粉粒径的减小，浇注料的体积密度上升、强度提高、流动值增大，并且浇注料的加水量明显的减少，这就是说随着氧化铝微粉粒径的减少，浇注料变得更加致密了，从而使性能得到提高(表中a样就足以说明了这一点)。根据高强耐磨浇注料配方的优化，研制出两种配方低温型和高温型，其配方4姿重量百分ltw/w如下低温型的配方粒度为5-8mm的烧结莫来石8-12粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为1-3mm的烧结莫来石20-28粒度为0-lmm的烧结莫来石15-22粒度为<0.045mm的烧结莫来石3-7碳化硅细粉3-7双峰型氧化铝微粉2-4硅微粉l-3规才各为CA50-N的纯铝酸钓水泥8-12聚磷酸盐0.05-0.15聚乙二醇0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维1-3新型耐碱熟料粉2-6高温型的配方:粒度为5-8mm的烧结莫来石8-10粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为1-3mm的烧结莫来石20-25粒度为0-lmm的烧结莫来石15-20粒度为<0.045mm的烧结莫来石2-5新型耐碱熟料粉2-4碳化硅细粉3-6双峰型氧化铝微粉2-6硅微粉l-3蓝晶石4-7规格为SECAR-68的纯铝酸钩水泥7-10聚磷酸盐0.05-0.15聚丙稀酸钠0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维l一3。工艺流程先将添加剂混合到数量少的细粉中去，然后用特殊手段(高效搅拌桶)加以均匀，再加入到所有基质细粉混合机内搅拌，最后连同骨料一起在行量式搅拌机内混合出料，工艺流程如图1。然后进行样品试制和性能4企测先将颗粒料和粉料干混一分钟，然后加入固定量水分继续搅拌2-3分钟。在振动台上分别制取长为160mm、宽为40mm、厚度不一致的长条试样，蚶埚尺寸为C65x65，内孔尺寸(T25x40。所有试样全部经过ll(TCx24h烘干，抗热震实验经IIOO'C，》水冷，10次循环，耐碱性试验分为两种低温型侵蚀剂按K2So4:煤粉=80:20;高温型侵蚀剂按水泥熟料K2So4:煤粉=35:60:5。低温型试样经IIO(TCx3h处理；高温型试样经1450°Cx3h处理；冷却至常温下分别^r测其体积密度、强度、线变化率、耐磨性等。权利要求1、高强耐磨浇注料，其特征在于其原料组分的重量配比为粒度为5-8mm的烧结莫来石8-12粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为1-3mm的烧结莫来石20-28粒度为0-1mm的烧结莫来石15-22粒度为≤0.045mm的烧结莫来石3-7碳化硅细粉3-7双峰型氧化铝微粉2-4硅微粉1-3规格为CA50-N的铝酸钙水泥8-12聚磷酸盐0.05-0.15聚乙二醇0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维1-3；或者粒度为5-8mm的烧结莫来石8-10粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为1-3mm的烧结莫来石20-25粒度为0-1mm的烧结莫来石15-20粒度为≤0.045mm的烧结莫来石2-5碳化硅细粉3-6双峰型氧化铝微粉2-6硅微粉1-3蓝晶石4-7规格为SECAR-68的铝酸钙水泥7-10聚磷酸盐0.05-0.15聚丙稀酸钠0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维1-3。2、根据权利要求1所述的高强耐磨浇注料，其特征在于其原料组分的重量配比为或者粒度为5-8腿的烧结莫来石8-12粒度为3-5mm的烧结莫来石20-25粒度为l-3mm的烧结莫来石20-28粒度为0-lmm的烧结莫来石15-22粒度为<0.045mra的烧结莫来石3-7碳化硅细粉3-7双峰型氧化铝微粉2-4硅微粉1-3规格为CA50-N的铝酸钓水泥8-12聚磷酸盐0.05—0.15聚乙二醇0.05-0.1聚羧酸醚0.02-0.04钢纤维l-3新型耐碱熟料粉2-6;粒度为5-8mm的烧结莫来石8-10粒度为3-5隨的烧结莫来石20-25粒度为l-3mm的烧结莫来石20-25粒度为O-lmm的烧结莫来石15-20粒度为<0.045mm的烧结莫来石2-5碳化硅细粉3-6双峰型氧化铝微粉2-6硅微粉1-3蓝晶石4-7规格为SECAR-68的铝酸钩水泥7-10聚磷酸盐0.05-0.15聚丙稀酸钠聚羧酸醚钢纤维新型耐碱熟料粉0.05-0.10.02-0.041-32—4。全文摘要本发明公开了一种高强耐磨浇注料，其选用烧结莫来石为主体原料，以碳化硅为辅材料，制备出两种配方的高强耐磨浇注料，分为低温型和高温型。本发明所述的高强耐磨浇注料，热膨胀率低、韧性好，具有较高的高温强度、良好的抗热震性、抗剥落性，同时成本低，具备较适合的性价比。文档编号C04B35/66GK101580401SQ200910117089公开日2009年11月18日申请日期2009年6月18日优先权日2009年6月18日发明者于明武,汪政南,明罗,袁高辉,郭兴志,君黄申请人:安徽宁火新材料有限公司