專利名稱：一種自流澆注料及其制備方法
ー種自流澆注料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，尤其是ー種用于鋼包、中間包永久層等冶金設(shè)備的自流澆注料及其制備方法的改進。
背景技木目前市場上使用的鋼包自流澆注料主要有剛玉質(zhì)、剛玉-尖晶石、高鋁質(zhì)及鋁-尖晶石等，所選用主體材料均為檔次較高的剛玉、尖晶石，其中應(yīng)用最為廣泛的為剛玉質(zhì)自流澆注料。以上述技術(shù)為主的同類產(chǎn)品，在擁有穩(wěn)定的使用性能的同時也導(dǎo)致了成本的居高不下。 隨著礦產(chǎn)資源的枯竭，剛玉、尖晶石等資源性的原材料價格逐年看漲，剛玉的價格已達到5000元/噸以上，生產(chǎn)成本大大增加,而由于鋼材價格的低廉,導(dǎo)致鋼鐵企業(yè)對耐材成本的控制要求更高，使耐火材料的售價逐年降低，從而導(dǎo)致本行業(yè)的利潤率非常微薄。同吋，目前的自流澆注料都需要振動而形成自流，不但排氣性較差，而且提高了施工成本，延長了養(yǎng)護時間，増加了煤氣烘烤成本，這些問題都嚴重影響了本行業(yè)的正常健康發(fā)展。因此，本行業(yè)急需開發(fā)ー種成本更低，使用性能優(yōu)異的自流澆注料，以在提高性能的情況下而降低成本，從而促進本行業(yè)的健康發(fā)展，順應(yīng)行情的變化和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出ー種自流澆注料及其制備方法，能夠降低材料成本及施工成本，并提高自流性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了ー種自流澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的帆土 8 12wt*% ;粒徑為3 5mm的帆土 13 17wt*% ;粒徑為I 3mm的帆土 16 20wt*% ;粒徑為0. 3 Imm的帆土 8 12wt*% ;粒徑為0. 088mm的帆土 10 13wt*% ;粒徑為0. 3 1_的焦寶石13 17wt*% ;粒徑為0. 088mm的焦寶石4 6wt% ;硅微粉5 7wt% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石2. 5 3. 5wt% ;鋁酸鹽水泥5 7wt% ;三聚磷酸鈉:0. 2 0. 4wt% ；SN- II減水劑:0. I 0. 3wt%。作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的帆土 10wt*%;粒徑為3 5mm的帆土 15wt*% ;粒徑為I 3mm的帆土 18wt*% ;粒徑為0. 3 Imm的帆土 10wt*% ;粒徑為0. 088mm的帆土 11. 5wt% ;粒徑為0. 3 1_的焦寶石15wt*% ;粒徑為0. 088mm的焦寶石5wt% ;娃微粉6wt% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石3wt% ;招酸鹽水泥6wt% ;三聚磷酸鈉0. 3wt% ；SN- II減水劑0. 2wt%，綜合考慮到性能及成本，該配方為最佳配方。作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的帆土 llwt*%;粒徑為3 5mm的帆土 16wt*% ;粒徑為I 3mm的帆土 19wt*% ;粒徑為0. 3 Imm的帆土 11. 5wt% ;粒徑為0. 088mm的帆土 12. 3wt% ;粒徑為0. 3 1_的焦寶石13wt*% ;粒徑為0. 088mm的焦寶石4wt% ;娃微粉5wt% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石2. 5wt% ;招酸鹽水泥5wt% ;三聚磷酸鈉0. 4wt% ；SN- II減水劑0. 3wt%,該配方成本更低。作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的帆土 9wt*% ;粒徑為3 5mm的帆土 14wt*% ;粒徑為I 3_的帆土 17wt*% ;粒徑為0. 3 1_的帆土 8. 5wt% ;粒徑為0. 088mm的帆土 10. 7wt% ;粒徑為0. 3 1_的焦寶石17wt*% ;粒徑為0. 088mm的焦寶石6wt% ;娃微粉7wt% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石3. 5wt% ;招酸鹽水泥7wt% ;三聚磷酸鈉0. 2wt% ；SN- II減水劑0. lwt%,該配方性能更優(yōu)。作為優(yōu)選，所述硅微粉采用92% ニ氧化硅微粉，即ニ氧化硅的含量大于等于92%，成本更低。作為優(yōu)選，所述礬土采用80%礬土，即三氧化ニ鋁的含量大于等于80%，成本更低。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種自流澆注料的制備方法，依次包括以下步·驟a)將帆土顆粒按直徑大小進行篩分后,取粒徑為5 8mm的帆土 10wt% ;粒徑為3 5mm的帆土 15wt% ;粒徑為I 3mm的帆土 18wt% ;粒徑為0. 3 Imm的帆土b)取粒徑為0. 3 I謹?shù)慕箤毷?5wt% ；c)取粒徑合適的帆土顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0. 088mm的帆土細粉,取0. 088mm 的帆土細粉 11. 5wt% ；d)取粒徑合適的焦寶石顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0. 088mm的焦寶石細粉，取0. 088mm的焦寶石細粉5wt% ；e)取粒徑合適的蘭晶石顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0. 088mm的蘭晶石細粉，取0. 088mm的蘭晶石細粉3wt*% ；f)稱取娃微粉6wt% ;招酸鹽水泥6wt% ;三聚磷酸鈉0. 3wt% ；SN- II減水劑0. 2wt%，倒入強制攪拌機攪拌18 22分鐘進行預(yù)混合，預(yù)混合后輸送至混合系統(tǒng)；g)將礬土、焦寶石、蘭晶石裝至混料系統(tǒng)罐中，混料6 8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)；h)在混合系統(tǒng)內(nèi)將f)輸送的配料及g)步驟輸送的輔料一起攪拌3 9分鐘后進行分裝得到自流澆注料成品。作為優(yōu)選，所述f)步驟中攪拌時間為30分鐘，綜合考慮到生產(chǎn)效率及攪拌效果。作為優(yōu)選，所述g)步驟中混料時間為7分鐘，綜合考慮到生產(chǎn)效率及攪拌效果。作為優(yōu)選，所述h)步驟中攪拌時間為6分鐘，綜合考慮到生產(chǎn)效率及攪拌效果。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用礬土-焦寶石為主要原料，是ー種無需振動即可流動和脫氣的可澆注耐火材料，主要采用我國資源豐富、價格低廉的礬土作材料，并且，能在自重作用下流動而無需振動；能自支鋪展開并可達到振動澆注料無法達到的部位，能自動攤平且排氣性好；顯著降低勞動強度，加快施工周期；養(yǎng)護時間短，烘干后無干燥裂紋，縮短養(yǎng)護周期及烘干時間，節(jié)約煤氣烘烤成本；高溫使用性能優(yōu)良，使用效果優(yōu)于傳統(tǒng)的自流澆注料，原材料礬土 1100元/噸，價格降低了 80%左右，產(chǎn)品成本明顯大幅降低。本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例進行詳細說明。
具體實施方式
實施例一自流澆注料的，包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm (包括5mm和8mm)的帆土 10wt*% ;粒徑為3 5_ (包括3mm,不包括5mm)的帆土 15wt*% ;粒徑為I 3_ (包括Imm,不包括3mm)的帆土 18wt*% ;粒徑為0. 3 1_ (包括0. 3mm,不包括I謹)的帆土 10wt*%;粒徑為0. 088謹?shù)姆?11. 5wt*%;粒徑為0. 3 I謹(包括0. 3謹和Imm)的焦寶石15wt*% ;粒徑為0. 088mm的焦寶石5wt*% ;娃微粉6wt*% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石3wt% ;招酸鹽水泥6wt% ;三聚磷酸鈉0. 3wt% ；SN- II減水劑0. 2wt%。該配方為最佳配方。礬土又稱鋁礬土或鋁土礦，主要成分是氧化鋁(或稱“三氧化ニ鋁”)，系含有雜質(zhì)的水合氧化鋁，是ー種土狀礦物。白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3. 9 4g/cm3，硬度I 3，不透明，質(zhì)脆。極難熔化。80%礬土是指該物質(zhì)中氧化鋁(Al2O3)的含 量達到80%以上，其他為雜質(zhì)。焦寶石是產(chǎn)于中國山東省淄博地區(qū)的硬質(zhì)粘土。其主要成分為高嶺石，外觀呈淺灰色、灰白色或灰色，有貝殼狀斷面，表面燒有滑潤感，經(jīng)煅燒后的熟料呈白色、近白色成夾雜有淡黃色?；瘜W(xué)成分為三氧化ニ鋁30%-50%，氧化硅40%-60%。典型焦寶石煅燒前三氧化ニ鋁38%，煅燒后三氧化ニ鋁44%，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。因焦寶石礦系沉積礦床，成分穩(wěn)定，組織結(jié)構(gòu)十分致密，沒有層理，顆粒極細，遇水不分散，可塑性指數(shù)小于I. 0，易風化碎裂成碎塊。娃微粉是ー種超微固體物質(zhì)，它對定型和不定型耐火材料的改善有重要作用，娃微粉填充于耐火材料孔隙中，提高了體積密度，降低了顯氣孔率，強度明顯增加；硅微粉具有很強的活性，在水中形成膠體粒子，加入適量的分散劑，可增強其流動性，從而改善澆注料的性能，它具有較強的親水性，能增強耐火材料的凝聚，同時對耐高溫性能有較大的改善，并可延長耐火制品的使用壽命。92%硅微粉是指物質(zhì)中二氧化硅含量達到92%以上，其他為雜質(zhì)。蘭晶石屬于高鋁礦物，抗化學(xué)腐蝕性能強、熱震機械強度大，受熱膨脹不可逆，其主要成分有 A1203、Fe203、TiO2, K2O, Na2O 等。根據(jù)水泥中主要化學(xué)成分，水泥分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)、磷酸鹽水泥等。本發(fā)明采用的鋁酸鹽水泥性能優(yōu)異，對自流澆注料的性能有顯著提升，且成本不是很高。鋁酸鹽水泥中最常用的是鋁酸鈣水泥，其化學(xué)組成主要是Al2O3和CaO，有的還含有 Fe2O3 和 SiO2。自流澆注料的制備方法，依次包括以下步驟a)將帆土顆粒按直徑大小進行篩分后,取粒徑為5 8mm的帆土 10wt% ;粒徑為3 5mm的帆土 15wt% ;粒徑為I 3mm的帆土 18wt% ;粒徑為0. 3 Imm的帆土b)取粒徑為0. 3 Imm的焦寶石15wt% ；c)取粒徑合適的帆土顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0. 088mm的帆土細粉,取0. 088mm 的帆土微粉 12wt*% ；d)取粒徑合適的焦寶石顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0. 088mm的焦寶石細粉，取0. 088mm的焦寶石細粉5wt% ；e)取粒徑合適的蘭晶石顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為0. 088mm的蘭晶石細粉，取0. 088mm的蘭晶石微粉3wt*% ；f)稱取娃微粉6wt% ;招酸鹽水泥6wt% ;三聚磷酸鈉0. 3wt% ；SN- II減水劑0. 2wt %，倒入強制攪拌機攪拌18 22分鐘進行預(yù)混合，預(yù)混合后輸送至混合系統(tǒng)；ー般攪拌20分鐘左右；
g)將礬土、焦寶石、蘭晶石裝至混料系統(tǒng)罐中，混料6 8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)；一般混料7分鐘左右；h)在混合系統(tǒng)內(nèi)將f)輸送的配料及g)步驟輸送的輔料一起攪拌3 9分鐘(一般攪拌6分鐘)后進行分裝得到自流澆注料成品。該配方及方法生產(chǎn)出的自流澆注料在110°C *24h條件下，各參數(shù)值為抗折彡5. OMPa，抗壓彡32. 8MPa，體積密度彡2. 3g/cm3 ;在1400°C *3h條件下，各參數(shù)值為抗折彡8. 2MPa，抗壓彡50. 8MPa，體積密度彡2. 25g/cm3，線變化率0 +0. 36。實施例ニ 自流澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的礬土 llwt*%;粒徑為3 5mm的帆土 16wt*%;粒徑為I 3mm的帆土 19wt*%;粒徑為0. 3 Imm的帆土 11. 5wt*%;粒徑為0. 088mm的帆土 12. 3wt*%;粒徑為0. 3 Imm的焦寶石13wt*%;粒徑為0. 088mm的焦寶石4wt*% ;娃微粉5wt*% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石2. 5wt% ;招酸鹽水泥5wt% ;三聚磷酸鈉0. 4wt% ；SN- II減水劑0. 3wt%。實施例三自流澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的礬土 9wt% ;粒徑為3 5臟的帆土 14wt*% ;粒徑為I 3臟的帆土 17wt*% ;粒徑為0. 3 I臟的帆土 8. 5wt% ;粒徑為0. 088mm的帆土 10. 7wt% ;粒徑為0. 3 Imm的焦寶石17wt*% ；粒徑為0. 088mm的焦寶石6wt*% ;娃微粉7wt*% ;粒徑為0. 088mm的蘭晶石3. 5wt% ;招酸鹽水泥7wt% ;三聚磷酸鈉:0. 2wt% ；SN- II減水劑0. lwt%。上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種自流澆注料，其特征在于包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8mm的帆土 8 12wt% ;粒徑為3 5mm的帆土 13 17wt% ;粒徑為I 3mm的帆土 16 20wt%;粒徑為O. 3 Imm的帆土 8 12wt%;粒徑為O. 088mm的帆土 10 13wt% ；粒徑為O. 3 1_的焦寶石13 17wt% ;粒徑為O. 088mm的焦寶石4 6wt% ;娃微粉5 7wt% ;粒徑為O. 088mm的蘭晶石2· 5 3. 5wt% ;招酸鹽水泥5 7wt% ;三聚磷酸鈉0. 2 O. 4wt% ；SN- II 減水劑0. I O. 3wt%。
2.如權(quán)利要求I所述的一種自流澆注料，其特征在于各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8謹?shù)姆?10wt% ;粒徑為3 5謹?shù)姆?15wt% ;粒徑為I 3謹?shù)姆?18wt% ；粒徑為O. 3 I謹?shù)姆?10wt% ;粒徑為O. 088謹?shù)姆?11. 5wt % ;粒徑為O. 3 I謹?shù)慕箤毷?5wt% ;粒徑為O. 088mm的焦寶石5wt% ;娃微粉6wt% ;粒徑為O. 088mm的蘭晶石3wt% ;招酸鹽泥6wt% ;三聚磷酸鈉0. 3wt% ；SN- II減水劑0. 2wt%。
3.如權(quán)利要求I所述的一種自流澆注料，其特征在于各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8謹?shù)姆?llwt% ;粒徑為3 5謹?shù)姆?16wt% ;粒徑為I 3謹?shù)姆?19wt% ；粒徑為O. 3 Imm的帆土 11. 5wt%;粒徑為O. 088mm的帆土 12. 3wt%;粒徑為O. 3 Imm的焦寶石13wt% ;粒徑為O. 088mm的焦寶石4wt% ;娃微粉5wt% ;粒徑為O. 088mm的蘭晶石2. 5wt% ;招酸鹽水泥5wt% ;三聚磷酸鈉0. 4wt% ；SN- II減水劑:0. 3wt%。
4.如權(quán)利要求I所述的一種自流澆注料，其特征在于各組分質(zhì)量百分比為粒徑為5 8謹?shù)姆?9wt% ;粒徑為3 5謹?shù)姆?14wt% ;粒徑為I 3謹?shù)姆?17wt% ；粒徑為O. 3 Imm的帆土 8. 5wt% ;粒徑為O. 088mm的帆土 10. 7wt% ;粒徑為O. 3 Imm的焦寶石17wt% ;粒徑為O. 088mm的焦寶石6wt% ;娃微粉7wt% ;粒徑為O. 088mm的蘭晶石3. 5wt% ;招酸鹽水泥7wt% ;三聚磷酸鈉0. 2wt% ；SN- II減水劑:0. lwt%。
5.如權(quán)利要求I所述的一種自流澆注料，其特征在于所述硅微粉采用92%二氧化硅微粉，即二氧化娃的含量大于等于92%。
6.如權(quán)利要求I所述的一種自流澆注料，其特征在于所述礬土采用80%礬土，即三氧化二鋁的含量大于等于80%。
7.一種自流澆注料的制備方法，其特征在于依次包括以下步驟 a)將礬土顆粒按直徑大小進行篩分后，取粒徑為5 8mm的礬土10wt% ;粒徑為3 5mm的帆土 15wt% ;粒徑為I 3mm的帆土 18wt% ;粒徑為O. 3 Imm的帆土 JOwt1^ ； b)取粒徑為O.3 1_的焦寶石15wt% ； c)取粒徑合適的帆土顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為O.088mm的帆土細粉，取O.088mm 的帆土細粉 11. 5wt% ； d)取粒徑合適的焦寶石顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為O.088mm的焦寶石細粉，取O.088mm的焦寶石細粉5wt% ； e)取粒徑合適的蘭晶石顆粒用球磨機進行細磨成粒徑為O.088mm的蘭晶石細粉，取O.088mm的蘭晶石細粉3wt% ； f)稱取娃微粉6wt%;招酸鹽水泥6wt% ;三聚磷酸鈉0. 3wt % ；SN- II減水劑0.2wt%，倒入強制攪拌機攪拌18 22分鐘進行預(yù)混合，預(yù)混合后輸送至混合系統(tǒng)； g)將礬土、焦寶石、蘭晶石裝至混料系統(tǒng)罐中，混料6 8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)； h)在混合系統(tǒng)內(nèi)將f)輸送的配料及g)步驟輸送的輔料一起攪拌3 9分鐘后進行分裝得到自流澆注料成品。
8.如權(quán)利要求7所述的一種自流澆注料的制備方法，其特征在于所述f)步驟中攪拌時間為30分鐘。
9.如權(quán)利要求8所述的一種自流澆注料的制備方法，其特征在于所述g)步驟中混料時間為7分鐘。
10.如權(quán)利要求7 9中任一項所述的一種自流澆注料的制備方法，其特征在于所述h)步驟中攪拌時間為6分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自流澆注料及其制備方法，包括以下組分粒徑為5～8mm的礬土；粒徑為3～5mm的礬土；粒徑為1～3mm的礬土；粒徑為0.3～1mm的礬土；粒徑為0.088mm的礬土；粒徑為0.3～1mm的焦寶石；粒徑為0.088mm的焦寶石；硅微粉；粒徑為0.088mm的蘭晶石；鋁酸鹽水泥；三聚磷酸鈉；SN-Ⅱ減水劑。本發(fā)明以礬土-焦寶石為主要原料，解決了透氣磚、流鋼通道、座磚與包底耐火材料結(jié)合難、易滲鋼等問題，是一種無需振動即可流動和脫氣的可澆注耐火材料，使用效果優(yōu)于傳統(tǒng)的剛玉質(zhì)自流澆注料，原材料成本低,產(chǎn)品成本明顯降低。
文檔編號C04B35/66GK102951915SQ20121047244
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者于琪芳, 江群英 申請人:長興攀江冶金材料有限公司