CN104058755A - 一种无硅灰铝镁质自流浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无硅灰铝镁质自流浇注料，组分含量为：≤1mm氧化铝颗粒28-34份，1-3mm氧化铝颗粒11-25份，3-5mm氧化铝颗粒12-18份，≤0.045mm氧化铝细粉19-21份，≤0.088mm镁砂细粉1.5-6份，α-氧化铝超微粉6-8份，铝酸盐水泥2.5-3份，分散减水剂0.8-1.4份，缓凝剂0-0.03份，防爆纤维0-0.03份。本发明不加入硅灰，也能保证在低加水量的条件下，浇注料流动性不至变差，达到自动摊平；在无硅灰条件下，选用了其他细粉来作为膨胀改性剂，解决了试样烧后收缩较大及过烧的问题，同时也提高了浇注料的抗侵蚀能力。
Description
技术领域
本发明涉及耐火浇注料领域，适用于高温炉窑里衬。
背景技术
传统自流浇注料基质主要添加硅灰、超微粉和分散减水剂，从而在不增加加水量的前提下达到依靠骨料自身重力自动摊平。所述的硅灰是指SiO2含量≥90%wt的超微粉。在浇注料添加硅灰的作用：1、增加浇注料的流动性，从而改善浇注料的施工性能；2、与基质中的氧化铝反映生成原位莫来石产生约15%的体积膨胀来补偿烧结收缩，使试样高温烧后微膨胀，从而提高浇注料的使用寿命。
高铝质耐火浇注料所采用的结合剂大都为铝酸钙水泥，基质中Al2O3-SiO2-CaO三者作用产生低熔点相，加入的硅灰越多造成高温下产生液相越多，烧后收缩较大，造成浇注料过烧，使用过程中会使浇注料剥落，影响耐火浇注料的使用寿命。
在有硅灰系统的高铝质耐火浇注料中可降低水泥加入量形成低水泥和超低水泥自流浇注料，但在炼钢系统中浇注料所接触的钢渣为碱性渣（国内某钢厂钢渣平均CaO含量在52wt%左右），钢渣中的CaO渗入浇注料中仍不能避免上述问题；因此为保证自流浇注料的使用寿命，需将硅灰去除。然而不添加硅灰浇注料流动性将会变差，如何在浇注料中不添加硅灰而保证浇注料自动摊平且高温烧后试样微膨胀成为耐火浇注料领域的技术难题。
长期以来，钢铁冶炼用钢包及连铸用中间包上透气砖和水口的安装，钢包维护小修等所用的自流浇注料加水量较大为7.5wt%；过高的加水量会造成浇注料气孔率上升，使浇注料的抗渣侵蚀性能和高温强度下降从而会降低其使用寿命。并且在修补钢包透气砖时，需采用振动棒进行振动，使浇注料达到致密，不能完全达到自流效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种无硅灰铝镁质自流浇注料，该产品要在无振动条件下达到自流，且试样经高温烧后微膨胀。
本发明采用的技术方案是：一种无硅灰铝镁质自流浇注料，包括≤1mm 氧化铝颗粒、1-3mm 氧化铝颗粒、3-5mm 氧化铝颗粒、≤0.045mm 氧化铝细粉、≤0.088mm 镁砂细粉、α-氧化铝超微粉、铝酸盐水泥、分散减水剂、缓凝剂、防爆纤维，取一定质量作为一个重量份，计为1份，以下组分含量数均为1的倍数：
≤1mm 氧化铝颗粒28-34份，
大于1且≤3mm 氧化铝颗粒11-25份，
大于3且≤5mm 氧化铝颗粒12-18份，
≤0.045mm 氧化铝细粉19-21份，
≤0.088mm 镁砂细粉1.5-6份，
α-氧化铝超微粉6-8份，
铝酸盐水泥2.5-3份，
分散减水剂0.8-1.4份，
缓凝剂≤0.03份，
防爆纤维≤0.03份。
上述各种粒度的氧化铝颗粒或氧化铝细粉选自高铝矾土、烧结刚玉或电熔刚玉类氧化铝质原料中的一种或几种。
作为优选技术方案，所述的氧化铝颗粒中Al2O3的含量大于或等于88wt%；氧化铝细粉中Al2O3的含量大于或等于95wt%。
优选的，所述氧化铝颗粒为类球体形状。
优选的所述≤1mm氧化铝颗粒中≤0.088mm物料不超过20wt%。
作为优选技术方案，所述≤0.088mm 镁砂细粉为97电熔镁砂，体积密度≥3.45g/cm3，其中包括MgO≥97wt%，SiO2≤1.5wt%，CaO≤1.5wt%，Fe2O3≤0.8wt%，Al2O3≤0.3wt%。镁砂细粉提供的MgO与基质中的Al2O3反应生成原位镁铝尖晶石产生的体积膨胀来抵消试样高温烧成收缩，且镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀、剥落能力，抗渣性能好，故可提高自流浇注料的使用寿命。
优选的，所述α-氧化铝超微粉为双峰状活性氧化铝微粉，比表面积≥2.0 m2/g，D50/μm(0.8-1.5)，转化率≥96%，其中包括Al2O3≥99.0wt%，SiO2≤0.1wt%，Fe2O3≤0.1wt%。采用所述的α-氧化铝超微粉制得的浇注料，可获得较好的分散减水效果，从而使浇注料加水量降低，流动性提高，从而获得优越的施工性能。
优选的，所述分散减水剂为分散性氧化铝。采用分散性氧化铝与双峰状氧化铝超微粉复合使用，能够增加分散减水剂（分散性氧化铝粉）的分散效果，从而提高浇注料的流动性。
本发明的有益效果是：相比于现有技术具有以下优点：
a、浇注料中不加入硅灰，也能保证在低加水量的条件下，浇注料流动性不致变差，达到自动摊平。b、在无硅灰条件下，选用了其他细粉来作为膨胀改性剂，解决了试样烧后收缩较大及过烧的问题， 同时也提高了浇注料的抗侵蚀能力。c、本发明的自流浇注料产品，它选用颗粒接近球形的氧化铝颗粒和氧化铝细粉为主要原料；采用少量铝酸盐水泥为结合剂，保证了浇注料的常温强度，满足了现场的施工要求；加入了镁砂细粉、α-氧化铝超微粉和分散减水剂；从而该浇注料在低加水量的条件下，能自动摊平且高温烧后试样为微膨胀，同时耐压抗折指标优良。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下，所述实施例仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
取100千克作为一重量份，实施例中组分含量皆为100千克的倍数。
实施例1
重量配比为：大于3且≤5mm电熔刚玉13份，大于1且≤3mm电熔刚玉25份，≤1mm电熔刚玉28份，≤0.045mm刚玉粉19份，≤0.088mm镁砂细粉4份，铝酸盐水泥3份，α-氧化铝超微粉8份，外加分散减水剂分散性氧化铝粉0.8份，外加缓凝剂0.03份，外加防爆裂有机纤维0.03份，水6份。
按上述配比，固体原料经称重后，倒入水泥砂浆强力搅拌机，搅拌1-2min后加水，经3-5min搅拌后制成40×40×160mm试样，检测流动值，常温、高温指标。经检测：流动值210mm。自流值按照YB/T 4197-2009中自流法进行测定。其它指标如下：烧成条件110℃*24h（约110℃烧制24小时，下述表示意义相同）时，体密3.10 g/cm3，抗折3.90 MPa，耐压19.06 MPa；烧成条件1500℃*3h时，抗折29.06MPa，耐压151.88 MPa，线变化0.16%。
实施例2
重量配比为：大于3且≤5mm烧结刚玉18份，大于1且≤3mm烧结刚玉17份，≤1mm烧结刚玉34份，≤0.045mm刚玉细粉21份，≤0.088mm镁砂细粉1.5份，铝酸盐水泥2.5份，α-氧化铝超微粉6份，外加分散减水剂分散性氧化铝粉1.4份，水6.5份。
按上述配比，固体原料经称重后，倒入搅拌机，搅拌1-2min后加水，经3-5min搅拌后制成40×40×160mm试样，检测流动值，常温、高温指标。经检测：流动值250mm；自流值按照YB/T 4197-2009中自流法进行测定。其它指标如下：烧成条件110℃*24h时，体密3.11 g/cm3，抗折3.40 MPa，耐压14.69 MPa；烧成条件1500℃*3h时，抗折22.73MPa，耐压146.25MPa，线变化-0.25%。
实施例3
重量配比为：大于3且≤5mm 88高铝矾土12份，大于1且≤3mm88高铝矾土11份，≤1mm高铝矾土32份，≤0.045mm刚玉细粉19份，≤0.088mm镁砂细粉6份，铝酸盐水泥3份，α-氧化铝超微粉6份，外加分散减水剂分散性氧化铝粉0.8份，外加缓凝剂0.03份，外加防爆有机纤维0.03份，水7份。
按上述配比，固体原料经称重后，倒入搅拌机，搅拌1-2min后加水，经3-5min搅拌后制成40×40×160mm试样，检测流动值，常温、高温指标。经检测：流动值200mm；自流值按照YB/T 4197-2009中自流法进行测定。其它指标如下：烧成条件110℃*24h时，体密2.94 g/cm3，抗折3.20 MPa，耐压22.50 MPa；烧成条件1500℃*3h时，抗折18.75MPa，耐压132.50MPa，线变化0.59%。
以上实施例中防爆裂有机纤维可选择经特殊处理的聚丙烯纤维、聚乙烯纤维等， 分散减水剂也可为聚羧酸减水剂等有机减水剂，缓凝剂可选择柠檬酸、酒石酸、水杨酸等羟基羧酸类或木质素磺酸钠等起缓凝作用的有机物，这些缓凝剂同时也有减水增塑的作用。
Claims (9)
1.一种无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是包括氧化铝颗粒、≤0.045mm 氧化铝细粉、≤0.088mm 镁砂细粉、α-氧化铝超微粉、铝酸盐水泥、分散减水剂、缓凝剂、防爆纤维，取一定质量作为一个重量份，计为1份，以下组分含量数均为1的倍数：
≤1mm 氧化铝颗粒28-34份，
大于1且≤3mm 氧化铝颗粒11-25份，
大于3且≤5mm 氧化铝颗粒12-18份，
≤0.045mm 氧化铝细粉19-21份，
≤0.088mm 镁砂细粉1.5-6份，
α-氧化铝超微粉6-8份，
铝酸盐水泥2.5-3份，
分散减水剂0.8-1.4份，
缓凝剂≤0.03份，
防爆纤维≤0.03份。
2.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是氧化铝颗粒或氧化铝细粉选自高铝矾土、烧结刚玉或电熔刚玉类氧化铝质原料中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述氧化铝颗粒中Al2O3的含量大于或等于88wt%。
4.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述氧化铝细粉中Al2O3的含量应大于或等于95wt%。
5.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述氧化铝颗粒为类球体形状。
6.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述≤1mm氧化铝颗粒中所含的≤0.088mm物料不超过20wt%。
7.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述≤0.088mm 镁砂细粉为97电熔镁砂，体积密度≥3.45g/cm3，其中含有MgO≥97wt%，SiO2≤1.5wt%，CaO≤1.5wt%，Fe2O3≤0.8wt%，Al2O3≤0.3wt%。
8.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述α-氧化铝超微粉为双峰状活性氧化铝微粉，比表面积≥2.0 m2/g，D50/μm(0.8-1.5)，转化率≥96%，其中含有Al2O3≥99.0wt%，SiO2≤0.1wt%，Fe2O3≤0.1wt%。
9.如权利要求1所述的无硅灰铝镁质自流浇注料，其特征是所述分散减水剂为分散性氧化铝。
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