一种湿状硅质泥浆及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高温新材料，具体的说是一种湿状硅质泥浆及其制备方法和应用，该湿状硅质泥浆为适用于焦炉、玻璃窑、热风炉等各种高温窑炉砌筑用的粘结材料。

背景技术：

1、泥浆是高温窑炉砌筑的重要粘结材料，它的性能直接决定了窑炉的砌筑质量和使用寿命。随着高温工业熔融、燃烧技术的进步，传统的硅质耐火材料使用寿命下降明显。为此相继开发了众多高纯、高性能、新特性和用途的新型硅砖，极大的改善了应用效果，但配套的高性能泥浆还存在问题。

2、传统硅质泥浆存在以下问题：

3、(1)、人为因素会造成加水量过大或过小，导致砌筑时灰缝厚度不能保证。

4、(2)、施工现场因搅拌设备不统一，会导致泥浆搅拌不均匀。

5、(3)、搅拌好的泥浆当班没有用完，存放不合适，可能会导致泥浆的失效，造成浪费。

6、(4)、泥浆在搅拌时会造成二次粉尘污染，不利于环保。

7、(5)、粘结性能不好，保存时间不够长。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种湿状硅质泥浆及其制备方法和应用，该硅质泥浆不仅性能优良，而且保持时间长。

2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

3、一种湿状硅质泥浆，包含以下质量分数的组分：

4、

5、进一步地，所述硅砂中sio2含量≥97.5％，粒径范围为1～0.5mm的颗粒占硅砂总质量的5～15％，粒径范围为0.5～0.074mm的颗粒占硅砂总质量的15～30％，粒径范围＜0.074mm的颗粒占硅砂总质量的55～80％。

6、进一步地，所述煅烧石英中sio2含量≥99％，粒径范围＜0.074mm的颗粒占煅烧石英总质量的85～95％。

7、进一步地，所述硅砖细粉中，粒径范围＜0.074mm的颗粒占硅砖细粉总质量的85～95％。

8、进一步地，所述硅微粉中，粒径范围＜5μm的颗粒占硅微粉总质量的3～5％。

9、进一步地，季铵盐类防腐剂包括双链季铵盐、单链季铵盐、脂肪族季铵盐或芳香族季铵盐中的任意一种。

10、一种湿状硅质泥浆的制备方法，主要包括如下步骤：

11、步骤一、按照上述的质量分数称取各原料；

12、步骤二、将水和季铵盐类防腐剂加入搅拌器内进行搅拌，得到混合液体；

13、步骤三、将硅砂、煅烧石英、硅砖细粉、硅微粉、糊精、磷酸二氢钠混合均匀，得到混合料，将混合料与步骤二得到的混合液体一同加入搅拌器中进行先低速后高速地搅拌，得到原始混合泥浆；步骤四、向原始混合泥浆中加入bit，搅拌均匀，得到中间混合泥浆；

14、步骤五、对中间混合泥浆进行排气，排气完成后即得到最终的硅质泥浆，然后对硅质泥浆进行真空密封包装。

15、上述湿状硅质泥浆在高温窑炉中的应用。

16、本发明湿状硅质泥浆中各组分的作用如下：

17、硅砂能够提高泥浆的抗折强度，其比表面积大，活性大，加水后具有一定的粘接性和可塑性，可改善泥浆的流动性，提高泥浆的施工性和粘接强度。但是随着硅砂加入量的增加，泥浆应用时的粘接时间延长，所以硅砂的加入量不宜过大。

18、磷酸二氢钠可以延长泥浆的保质期，并且可以防止微生物滋生，不仅如此，其在一定量的作用下还能够促进烧结。

19、硅微粉的作用：一方面，硅微粉的粒径不超过5μm，硅微粉具有较大的比表面积，与泥浆中的水分和颗粒有更多的接触面积，从而增强了浆体的结合力和粘附力，提高了泥浆的强度；另一方面，硅微粉可以填充浆体中的微孔、裂缝和空隙，增加了泥浆的密实性和致密性，从而提高了泥浆的强度。再一方面，硅微粉可以增加泥浆的粘度和流变性能，阻止泥浆中固体颗粒的沉降和沉淀，从而提高了泥浆的低温、中温强度。

20、煅烧石英在烧成时转变为低比重的变体(鳞石英和方石英)而不显著减低其耐火度，它还能防止在高温下因发生急剧膨胀而产生泥浆与硅砖脱落。

21、糊精能够使泥浆中各组分在混合过程中相互粘连，从而增强泥浆的粘结性，有效得防止泥浆在保存过程中出现沉降分层，延长泥浆的保存期，同时提高泥浆低温粘结强度。

22、泥浆中引入硅砖细粉，不仅能保证与焦炉的粘结强度，使泥浆的热线膨胀率与硅砖基本一致，同时因为废弃硅砖的加入，引入了一部分cao和feo，加速了硅质泥浆中部分石英在烧成时转变为低比重的变体(鳞石英和方石英)而不显著减低其耐火度，它还能防止在高温下因发生急剧膨胀而产生泥浆与硅砖脱落。

23、bit具有很好的抗菌、抗藻和抗霉菌的作用。

24、季铵盐类防腐剂能够抑制细菌、真菌和其他微生物的生长。

25、有益效果：

26、(1)、本发明的湿状硅质泥浆的配方经过精心设计和选择，各种材料的比例经过科学配比，以确保泥浆具有良好的施工性能、粘接强度和耐久性。这种配方能够适应各种不同的使用环境和温度条件，确保泥浆在长时间储存和施工过程中的稳定性。泥浆的制备需要经过混合、搅拌、成型等精细工艺过程，以确保泥浆的均匀性和稳定性。这种精细的制备工艺能够保证泥浆在储存和施工过程中的质量，确保其性能的稳定性和可靠性。

27、(2)、本发明中组分之间能够产生协同作用或增效作用，保证泥浆使用性能的同时延长泥浆的保存时间。其中，粉料中以硅砂作为主料，能够保障泥浆的高温性能，与煅烧石英、硅砖细粉和硅微粉配合使用，可进一步提高泥浆的抗高温、抗渗透、抗侵蚀等性能。

28、(3)、本发明通过不同颗粒级配控制，使之尽可能接近紧密堆积，能够有效提高湿状硅质泥浆硬化后的密实度。

29、(4)、本发明在制备湿状硅质泥浆时，先将水与季铵盐类防腐剂混合，以提高溶剂抑制细菌、真菌的能力。在得到原始混合泥浆后，向原始混合泥浆中加入bit，能够抑制泥浆中细菌的滋生，提高泥浆的存放时间。

30、(5)、本发明制备的湿状硅质泥浆可随用随取，无需操作人员再搅拌或添加其他物质，不仅能够避免施工现场搅拌不均匀的问题，而且能够避免因加水量无法控制而不能保证砌筑时的灰缝厚度，同时也避免了因搅拌好的泥浆当班没有用完而造成的浪费。

技术特征：

1.一种湿状硅质泥浆，其特征在于，包含以下质量分数的组分：

2.根据权利要求1所述的一种湿状硅质泥浆，其特征在于：所述硅砂中sio2含量≥97.5%，粒径范围为1~0.5mm的颗粒占硅砂总质量的5~15%，粒径范围为0.5~0.074mm的颗粒占硅砂总质量的15~30%，粒径范围＜0.074mm的颗粒占硅砂总质量的55~80%。

3.根据权利要求1所述的一种湿状硅质泥浆，其特征在于：所述煅烧石英中sio2含量≥99%，粒径范围＜0.074mm的颗粒占煅烧石英总质量的85~95%。

4.根据权利要求1所述的一种湿状硅质泥浆，其特征在于：所述硅砖细粉中，粒径范围＜0.074mm的颗粒占硅砖细粉总质量的85~95%。

5.根据权利要求1所述的一种湿状硅质泥浆，其特征在于：所述硅微粉中，粒径范围＜5μm的颗粒占硅微粉总质量的3~5%。

6.根据权利要求1所述的一种湿状硅质泥浆，其特征在于：季铵盐类防腐剂包括双链季铵盐、单链季铵盐、脂肪族季铵盐或芳香族季铵盐中的任意一种。

7.一种湿状硅质泥浆的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

8.权利要求1-6任一项所述的或采用权利要求7的方法制备的湿状硅质泥浆在高温窑炉中的应用。

技术总结
本发明公开了一种湿状硅质泥浆及其制备方法和应用，该湿状硅质泥浆包含以下质量分数的组分：硅砂30~52%；煅烧石英7~16%；硅砖细粉6~7%；硅微粉4‑6%；糊精1‑2%；磷酸二氢钠1‑2%；季铵盐类防腐剂0.5%；BIT 0.5~1%；水25~30%；各组分的质量之和为100%。该硅质泥浆不仅性能优良，而且保持时间长。

技术研发人员：魏燕,李宏伟,郭文辉
受保护的技术使用者：中钢洛耐科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22