專利名稱：用于壓入修補的耐火材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料，尤其涉及用于壓入修補的耐火材料及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在采用壓入方法修補高爐、RH真空爐、混鐵爐等設(shè)備時，其使用的耐火材料主要為兩類，即水性結(jié)合材料和以酚醛樹脂為結(jié)合劑的材料。
水性結(jié)合材料主要由水玻璃、水泥、磷酸鹽結(jié)合而成，其主要化學(xué)成分為Al2O3、、Fe2O3、K2O+Na2O、SiC，結(jié)合劑為磷酸二氫鋁，如專利號為01133640.4的已公開的用于轉(zhuǎn)爐的修補耐火材料專利，主要組成為燒結(jié)鎂砂、白云石、偏硅酸鈉、六偏磷酸鈉；專利號為01106497.8的專利，也公開了用于鋼包的修補耐火材料，主要組成為電熔鎂砂、鎂鉻粉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、硅灰、復(fù)合添加劑，這些均為水性材料結(jié)合，粘接強度較高；但在高溫下，由于在噴補時有發(fā)泡現(xiàn)象，使得噴補處有較多氣孔存在，導(dǎo)致其修補的爐襯不致密，在高溫下易受損剝落。
以酚醛樹脂為結(jié)合劑的材料，主要由礬土、焦寶石、粘土、碳化硅、碳、金屬硅等組成。如日本住友公司以酚醛樹脂結(jié)合的修補料，其主要的化學(xué)成分為Al2O3、SiO2、、SiC或MgO、SiC、固定碳；國內(nèi)，冶金建筑總院報道了以熱塑性酚醛樹脂結(jié)合的修補料，其主要的化學(xué)成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、K2O+Na2O、TiO2；洛陽耐火材料研究院報道了以不同性能的兩種酚醛樹脂結(jié)合的修補料，其主要的化學(xué)成分為Al2O3、、SiO2、Fe2O3、K2O+Na2O、TiO2；馬鞍山鋼鐵公司報道了以酚醛樹脂與焦油瀝清共同結(jié)合的壓入修補料，其主要的化學(xué)成分為Al2O3、、SiO2、Fe2O3、MgO、CaO，以酚醛樹脂為結(jié)合劑的修補耐火材料，人們?yōu)榱嗽黾訅喝霑r的流動性，大量加入丙酮等有機溶劑，這樣導(dǎo)致其被壓入后在高溫下有機溶劑揮發(fā)后形成蜂窩孔洞，燒結(jié)后結(jié)構(gòu)不是非常致密，同樣易產(chǎn)生受損剝落現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種不僅能在15～300℃范圍內(nèi)流動性好，而且凝固快、燒結(jié)致密、粘結(jié)性能好的用于壓入修補的耐火材料。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)措施用于壓入修補的耐火材料，其在于其所含組分及重量份為有機結(jié)合劑3～35份、耐火材料基體20～80份、添加劑1～10份。
其在于有機結(jié)合劑為有機硅樹脂、焦油及熱塑性酚醛樹脂在60～200℃加熱條件下的共混合物，重量份為有機硅樹脂10～20份、焦油0.01～10份、熱塑性酚醛樹脂60～80份。
其在于耐火材料基體為高鋁礬土、焦寶石、剛玉、粘土、碳化硅、碳素材料中二種及二種以上的材料混合物。
其在于添加劑的組分及重量份為氧化二鋰0.05～5份、三氧化二硼0.05～4份。
用于壓入修補的耐火材料的制備方法，其步驟在于1)按照份數(shù)在高鋁礬土、焦寶石、剛玉、粘土、碳化硅、碳素中選擇二種及二種以上材料，混合制備成為耐火材料基體，并加入添加劑；2)按照份數(shù)加入有機硅樹脂、焦油及熱塑性酚醛樹脂并攪拌混合均勻，在60～200℃條件下加熱制備成有機結(jié)合劑；3)將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行混合攪拌，并使之均勻后包裝待用。
有機結(jié)合劑加入有機硅樹脂、焦油及熱塑性酚醛樹脂的共混物，能提高壓入修補材料的粘接強度和流動性能。
耐火材料基體由高鋁礬土、焦寶石、剛玉、粘土、碳化硅、碳素材料中的幾種材料的混合物組成，燒結(jié)后起耐火爐襯的作用。
添加劑加入氧化二鋰、三氧化二硼等燒結(jié)助劑，可使得硅酸鹽材料的耐火材料基體能夠快速燒結(jié)，同時加快其高溫致密化過程。
采用本發(fā)明壓入方式修補爐襯，其材料的粘結(jié)能力強，燒結(jié)后產(chǎn)生的孔洞少、無空心，結(jié)構(gòu)致密，不易受損和脫落，從而延長了耐火爐襯的使用周期。
具體實施方案實施例1用于壓入修補的耐火材料，各組分及重量份為礬土23份、焦寶石33份、粘土3份、碳化硅12份、碳素3份、氧化二鋰2份、三氧化二硼1份、熱塑性酚醛樹脂20份、有機硅樹脂2份、焦油1份。
制備方法，其步驟1)將上述的礬土23份、焦寶石33份、粘土3份、碳化硅12份、碳素3份、氧化二鋰2份、三氧化二硼1份進行攪拌混合并達到均勻，形成增加添加劑的耐火材料基體；2)將熱塑性酚醛樹脂20份、有機硅樹脂2份、焦油1份在80℃條件下加熱攪拌混合均勻，形成有機結(jié)合劑；3)將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行攪拌混合，并使之均勻后包裝待用。
實施例2用于壓入修補的耐火材料，各組分及重量份為焦寶石67份、粘土3份、碳化硅3份、碳素1份、氧化二鋰1份、三氧化二硼2份、熱塑性酚醛樹脂20份、有機硅樹脂2.9份、焦油0.1份。
制備方法，其步驟1)將上述的焦寶石67份、粘土3份、碳化硅3份、碳素1份、氧化二鋰1份、三氧化二硼2份進行攪拌混合并達到均勻，形成增加添加劑的耐火材料基體；2)將熱塑性酚醛樹脂20份、有機硅樹脂2.9份、焦油0.1份在110℃條件下加熱攪拌混合均勻，形成有機結(jié)合劑；3)將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行攪拌混合，并使之均勻后包裝待用。
實施例3用于壓入修補的耐火材料，各組分及重量份為剛玉38份、焦寶石20份、粘土3份、碳化硅12份、氧化二鋰3份、三氧化二硼1份、熱塑性酚醛樹脂21.4份、有機硅樹脂1.5份、焦油0.1份。
制備方法，其步驟
1)將上述的剛玉38份、焦寶石20份、粘土3份、碳化硅12份、氧化二鋰3份、三氧化二硼1份進行攪拌混合并達到均勻，形成增加添加劑的耐火材料基體；2)將熱塑性酚醛樹脂21.4份、有機硅樹脂1.5份、焦油0.1份在180℃條件下加熱攪拌混合均勻，形成有機結(jié)合劑；3)將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行攪拌混合，并使之均勻后包裝待用。
實施例4用于壓入修補的耐火材料，各組分及重量份為礬土37份、剛玉20份、粘土3份、碳化硅12份、氧化二鋰4份、三氧化二硼1份、熱塑性酚醛樹脂21份、有機硅樹脂1.9份、焦油0.1份。
制備方法，其步驟1)將上述的礬土37份、剛玉20份、粘土3份、碳化硅12份、氧化二鋰4份、三氧化二硼1份進行攪拌混合并達到均勻，形成增加添加劑的耐火材料基體；2)將熱塑性酚醛樹脂21份、有機硅樹脂1.9份、焦油0.1份在200℃條件下加熱攪拌混合均勻，形成有機結(jié)合劑；3)將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行攪拌混合，并使之均勻后包裝待用。
實施例1~4的性能結(jié)果表。

權(quán)利要求
1.用于壓入修補的耐火材料，其特征在于其所含組分及重量份為有機結(jié)合劑3～35份、耐火材料基體20～80份、添加劑1～10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓入修補的耐火材料，其特征在于有機結(jié)合劑為有機硅樹脂、焦油及熱塑性酚醛樹脂在60～200℃加熱條件下的共混物，重量份為有機硅樹脂10～20份、焦油0.01～10份、熱塑性酚醛樹脂60～80份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓入修補的耐火材料，其特征在于耐火材料基體為高鋁礬土、焦寶石、剛玉、粘土、碳化硅、碳素材料中二種及二種以上的材料混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓入修補的耐火材料，其特征在于添加劑的組分及重量份為氧化二鋰0.05～5份、三氧化二硼0.05～4份。
5.用于壓入修補的耐火材料的制備方法，其步驟在于1)按照份數(shù)在高鋁礬土、焦寶石、剛玉、粘土、碳化硅、碳素中選擇二種及二種以上材料，混合制備成為耐火材料基體，并加入添加劑；2)按照份數(shù)加入有機硅樹脂、焦油及熱塑性酚醛樹脂并攪拌混合均勻，在60～200℃條件下加熱制備成有機結(jié)合劑；3)將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行混合攪拌，并使之均勻后包裝待用。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓入修補的耐火材料及制備方法。其解決目前在此技術(shù)領(lǐng)域方面存在的噴補時有發(fā)泡現(xiàn)象，使噴補處有較多氣孔存在，導(dǎo)致爐襯不致密，在高溫下易受損剝落等不足。解決的技術(shù)措施用于壓入修補的耐火材料，其在于其所含組分及重量份為有機結(jié)合劑3～35份、耐火材料基體20～80份、添加劑1～10份。制備方法按照份數(shù)在高鋁礬土、焦寶石、剛玉、粘土、碳化硅、碳素中選擇二種及二種以上材料，混合制備成為耐火材料基體，并加入添加劑；按照份數(shù)加入有機硅樹脂、焦油及熱塑性酚醛樹脂并攪拌混合均勻，在60～200℃條件下加熱制備成有機結(jié)合劑；將制成的有機結(jié)合劑與已加入添加劑的耐火材料基體混合物進行混合攪拌，并使之均勻后包裝待用。
文檔編號C04B35/66GK1654431SQ20051001814
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者徐國濤, 張洪雷, 劉國明, 王悅, 李安平, 秦殷 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司