專利名稱：氧化硅質(zhì)耐火澆注料及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火澆注料及其使用方法，具體涉及氧化硅質(zhì)耐火澆注料及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前市場上廣泛應(yīng)用的低水泥、超低水泥結(jié)合高鋁質(zhì)耐火澆注料，其高溫性能較傳統(tǒng)水泥質(zhì)耐火澆注料有明顯改善，例如公開號為CN101475387A專利文獻(xiàn)中公開的“超微細(xì)粉結(jié)合超低水泥耐火澆注料”即是其一。但是由于材料中CaO的存在勢必造成低共熔相的產(chǎn)生，致使這類澆注料的荷重軟化溫度較低，高溫強(qiáng)度也偏小。同時，優(yōu)質(zhì)高鋁礦原料逐步枯竭，價格大幅度上升，兩方面因素嚴(yán)重制約了該類耐火澆注料在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種耐火澆注料，提高耐火澆注料高溫使用性能的同時降低成本。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:ー種氧化硅質(zhì)耐火澆注料由骨料、粉料、促凝劑和外加結(jié)合劑組成，在于:A、骨料由煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或二者的混合物組成，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的60 70% ；

B、粉料由煅燒硅石粉和硅微粉或超細(xì)石英砂組成，其總量為骨料和粉料質(zhì)量之和的30 40% ；C、促凝劑為冶金鎂砂粉，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的2 4% ；D、外加結(jié)合劑為磷酸和磷酸ニ氫鋁的水溶液，其總量分別為骨料和粉料質(zhì)量之和的3 5%和8 12%。氧化硅質(zhì)耐火澆注料進(jìn)ー步的技術(shù)方案是:骨料中SiO2含量> 95%、粒度分別為3 6 mm、I 3 mm和0.5 I mm的煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或者二者的混合物用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的30 35%、18 20%和8 10%。粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅燒硅石粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的25 27%，SiO2彡95%、平均粒度d5(l2 y m的硅微粉或超細(xì)石英砂用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3 5%。促凝劑中MgO ^ 95%、粒度^ 200目的冶金鎂砂粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的2 4%。外加結(jié)合劑中濃度為60%的磷酸水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3 5%，密度為1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氫鋁水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的8 12%。氧化硅質(zhì)耐火澆注料更進(jìn)一歩的技術(shù)方案是:骨料中SiO2含量> 95%、粒度分別為3-6 mm、1-3 mm和0.5-1 mm的煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或者二者的混合物用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的35%、20%和10%。粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅燒硅石粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的27%，SiO2 ^ 95%、平均粒度d5(l2 u m的硅微粉或超細(xì)石英砂用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的5%。促凝劑中MgO ^ 95%、粒度< 200目的冶金鎂砂粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3%。外加結(jié)合劑中濃度為60%的磷酸水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的4%，密度為1.48 1.52§ん11136<]磷酸ニ氫鋁水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的10%。氧化硅質(zhì)耐火澆注料應(yīng)用于預(yù)制件的生產(chǎn)時，在于經(jīng)過如下步驟:步驟I配料并將配好的骨料置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，加入磷酸水溶液，拌勻后加入粉料并拌勻，置于捆料池中密封捆料24小時，翻料一次，再密封捆料24小時，按48.5 kg/袋裝袋，并將已包裝成小袋1.5 kg /袋的冶金鎂砂裝入澆注料袋中供成形用；步驟2 將捆好的料及冶金鎂砂置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，并均勻加入磷酸ニ氫鋁水溶液，將其拌至澆注成形所需要的流動度；步驟3將拌好的料置于模具中澆注并振動成形；步驟4帶模養(yǎng)護(hù)24小時，脫模養(yǎng)護(hù)24小時以上；步驟5按烘燒制度入爐烘燒；步驟6冷卻、出爐、檢驗、包裝、送至現(xiàn)場組裝并適當(dāng)烘爐后方能投入使用。氧化硅質(zhì)耐火澆注料用于預(yù)制件的生產(chǎn)，其更進(jìn)一歩的技術(shù)方案是烘燒制度如下:
步驟I 0到8小時，將溫度從室溫均勻升至100°C ；步驟8 8到12小時，100°C保溫4小時；步驟9 12到20小時，將溫度從100°C均勻升溫到220°C ；步驟10 20到28小時，220°C保溫8小時；步驟11 28到36小時，將溫度從220°C均勻升溫至340°C ；步驟12 36到52小時，340°C保溫16小時；步驟13 52到60小時，將溫度從340°C均勻升溫至460°C ；步驟14 60到68小時，460°C保溫8小時;步驟15 68到76小時，將溫度從460°C均勻升溫至580°C ；步驟16 76到84小時，580°C保溫8小時;步驟17 84到104小時，將溫度從580°C均勻升溫至880°C ；步驟18 104到112小時，880°C保溫8小時；步驟19 112到120小時，將溫度從880°C均勻升溫至1060°C ；步驟20 120到128小時，1060°C保溫8小時，推車?yán)鋮s或停爐冷卻。氧化硅質(zhì)耐火澆注料用于現(xiàn)場澆注，在于經(jīng)過如下步驟:步驟21配料并將配好的骨料置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，加入磷酸水溶液，拌勻后加入粉料并拌勻，置于捆料池中密封捆料24小時，翻料一次，再密封捆料24小時，按48.5 kg/袋裝袋，并將已包裝成小袋1.5 kg /袋的冶金鎂砂裝入澆注料袋中供成形用；步驟22將捆好的料及冶金鎂砂置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，并均勻加入磷酸ニ氫鋁水溶液，將其拌至澆注成形所需要的流動度；步驟23將拌好的料置于模具中澆注并振動成形；步驟24帶模養(yǎng)護(hù)24小時，脫模養(yǎng)護(hù)24小時以上；步驟25按烘燒制度入爐烘燒；步驟26投入使用。氧化硅質(zhì)耐火澆注料用于現(xiàn)場澆注，其更進(jìn)一歩的技術(shù)方案是所述烘爐升溫制度如下:步驟27 O到8小時，將溫度從室溫(20°C)均勻升溫至100°C ；步驟28 8到16小時，100°C保溫8小時;步驟29 16到24小時，將溫度從100°C均勻升溫至220°C ；步驟30 24到40小時，220°C保溫16小時；步驟31 40到48小時，將溫度從220°C均勻升溫至340°C ；步驟32 48到84小時，340°C保溫36小時；步驟33 84到92小時，將溫度從340°C均勻升溫至460°C ；步驟34 92到116小時，460°C保溫24小時；步驟35 116到124小時，將溫度從460°C均勻升溫至580°C ；步驟36 124到140小時，580°C保溫16小時；步驟37 140到160小時，將溫度從580°C均勻升溫至880°C ；步驟38 160到176小時，880°C保溫16小時;步驟39 176到184小時，將溫度從880°C均勻升溫至1040°C ；步驟40 184到192小時，1040°C保溫8小時;
步驟41 192到200小時，將溫度從1040°C均勻升溫至1200°C ；步驟42 200到204小時，1200°C保溫4小時;步驟43 204到222小時，將溫度從1000°C均勻升溫至1470°C ；步驟44 222到238小時，1470°C保溫8小時，并將溫度調(diào)整至所需要溫度投入使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是荷重軟化溫度高、高溫強(qiáng)度高、在較寬的溫度范圍(870 1470°C)使用、內(nèi)襯穩(wěn)定和抗熱震性能優(yōu)良等高溫使用性能，同時，與高鋁質(zhì)原料相比硅石原料分布面廣而且產(chǎn)量大，價格也較低廉，便于推廣應(yīng)用。
具體實施例方式氧化硅質(zhì)耐火澆注料，由骨料、粉料、促凝劑和外加結(jié)合劑組成，在于:A、骨料由煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或二者的混合物組成，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的60 70%。其中SiO2含量彡95%、粒度分別為3 6 mm、I 3 mm和0.5 I mm的煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或者二者的混合物用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的35%、20% 和 10%oB、粉料由煅燒硅石粉和硅微粉或超細(xì)石英砂組成，其總量為骨料和粉料質(zhì)量之和的30 40%。其中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅燒硅石粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的27%，SiO2彡95%、平均粒度d5(l2iim的硅微粉或超細(xì)石英砂用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的
5% oC、促凝劑為MgO彡95%、粒度彡200目的冶金鎂砂粉，其用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3%。D、外加結(jié)合劑由濃度為60%的磷酸水溶液和密度為1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氫鋁水溶液組成，其用量分別為骨料與粉料質(zhì)量之和的4%和10%。氧化硅質(zhì)耐火澆注料用于生產(chǎn)預(yù)制件的方法是:步驟45 配料并將配好的骨料置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，加入磷酸水溶液，拌勻后加入粉料并拌勻，置于捆料池中密封捆料24小時，翻料一次，再密封捆料24小時，按48.5kg /袋裝袋，并將已包裝成小袋1.5 kg /袋的冶金鎂砂裝入澆注料袋中供成形用；步驟46將捆好的料及冶金鎂砂置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，并均勻加入磷酸ニ氫鋁水溶液，將其拌至澆注成形所需要的流動度；步驟47將拌好的料置于模具中澆注并振動成形；步驟48帶模養(yǎng)護(hù)24小時，脫模養(yǎng)護(hù)24小時以上；步驟49按烘燒制度入爐烘燒，烘燒制度按照步驟50至步驟63進(jìn)行；步驟50 0到8小時，將溫度從室溫均勻升至100°C ；步驟51 8到12小時，100°C保溫4小時；步驟52 12到20小時，將溫度從100°C均勻升溫到220°C ；步驟53 20到28小時，220°C保溫8小時；步驟54 28到36小時，將溫度從220°C均勻升溫至340°C ；步驟55 36到52小時，340°C保溫16小時；步驟56 52到60小時，將溫度從340°C均勻升溫至460°C ；步驟57 60到68小時，460 V保溫8小時；步驟58 68到76小時，將溫度從460°C均勻升溫至580°C ；

步驟59 76到84小時，580 V保溫8小時；步驟60 84到104小時，將溫度從580°C均勻升溫至880°C ；步驟61 104到112小時，880°C保溫8小時；步驟62 112到120小時，將溫度從880°C均勻升溫至1060°C ；步驟63 120到128小時，1060°C保溫8小時，推車?yán)鋮s或停爐冷卻。步驟64冷卻、出爐、檢驗、包裝、送至現(xiàn)場組裝并適當(dāng)烘爐后方能投入使用。氧化硅質(zhì)耐火澆注料用于現(xiàn)場澆注的方法是:步驟65 配料并將配好的骨料置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，加入磷酸水溶液，拌勻后加入粉料并拌勻，置于捆料池中密封捆料24小時，翻料一次，再密封捆料24小時，按48.5kg /袋裝袋，并將已包裝成小袋1.5 kg /袋的冶金鎂砂裝入澆注料袋中供成形用；步驟66將捆好的料及冶金鎂砂置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，并均勻加入磷酸ニ氫鋁水溶液，將其拌至澆注成形所需要的流動度；步驟67將拌好的料置于模具中澆注并振動成形；步驟68帶模養(yǎng)護(hù)24小時，脫模養(yǎng)護(hù)24小時以上；步驟69烘燒，烘爐升溫制度按照步驟70至步驟87進(jìn)行；步驟70 0到8小時，將溫度從室溫(20°C)均勻升溫至100°C ;步驟71 8到16小時，100°C保溫8小時；步驟72 16到24小時，將溫度從100°C均勻升溫至220°C ；步驟73 24到40小時，220°C保溫16小時；步驟74 40到48小時，將溫度從220°C均勻升溫至340°C ；步驟75 48到84小時，340°C保溫36小時；步驟76 84到92小時，將溫度從340°C均勻升溫至460°C ；步驟77 92到116小時，460°C保溫24小時；
步驟78116到124小時，將溫度從460°C均勻升溫至580°C ；步驟79124到140小時，580°C保溫16小時；步驟80140到160小時，將溫度從580°C均勻升溫至880°C ；步驟81160到176小時，880°C保溫16小時；步驟82176到184小時，將溫度從880°C均勻升溫至1040°C ；步驟83184到192小時，1040°C保溫8小時；步驟84192到200小時，將溫度從1040°C均勻升溫至1200°C ；步驟85200到204小時，1200°C保溫4小時；步驟86204到222小時，將溫度從1000°C均勻升溫至1470°C ；步驟87222到238小吋，1470°C保溫8小吋，并將溫度調(diào)整至所需要溫度投入使用。上述實施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他實質(zhì)等 同手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氧化硅質(zhì)耐火澆注料由骨料、粉料、促凝劑和外加結(jié)合劑組成，其特征在于: A、骨料由煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或二者的混合物組成，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的60 70% ； B、粉料由煅燒硅石粉和硅微粉或超細(xì)石英砂組成，其總量為骨料和粉料質(zhì)量之和的30 40% ； C、促凝劑為冶金鎂砂粉，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的2 4%； D、外加結(jié)合劑為磷酸和磷酸ニ氫鋁的水溶液，其總量分別為骨料和粉料質(zhì)量之和的3 5%和8 12%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化硅質(zhì)耐火澆注料，其特征在于:所述骨料中SiO2含量彡95%、粒度分別為3 6 mm、l 3 mm和0.5 I mm的煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或者二者的混合物用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的30 35%、18 20%和8 10% ;粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅燒硅石粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的25 27%，SiO2 ^ 95%、平均粒度d5(l2 u m的硅微粉或超細(xì)石英砂用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3 5% ;促凝劑中MgO ^ 95%、粒度< 200目的冶金鎂砂粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的2 4% ;外加結(jié)合劑中濃度為60%的磷酸水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3 5%，密度為1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氫鋁水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的8 12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化硅質(zhì)耐火澆注料，其特征在于:骨料中SiO2含量>95%、粒度分別為3 6 mm、l 3 mm和0.5 I mm的煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或者二者的混合物用量為骨料與粉料 質(zhì)量之和的35%、20%和10% ;粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅燒硅石粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的27%，SiO2 ^ 95%、平均粒度d5(l2 u m的硅微粉或超細(xì)石英砂用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的5% ;促凝劑中MgO ^ 95%、粒度< 200目的冶金鎂砂粉用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的3% ;外加結(jié)合劑中濃度為60%的磷酸水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的4%，密度為1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氫鋁水溶液用量為骨料與粉料質(zhì)量之和的10%。
4.權(quán)利要求1至3任ー權(quán)利要求所述的氧化硅質(zhì)耐火澆注料的預(yù)制件生產(chǎn)方法，其特征在于:經(jīng)過如下步驟: 步驟I配料并將配好的骨料置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，加入磷酸水溶液，拌勻后加入粉料并梓勾，直于抱料池中S封抱料24小時，翻料一次，再S封抱料24小時，按48.5 kg /袋裝袋，并將已包裝成小袋1.5 kg /袋的冶金鎂砂裝入澆注料袋中供成形用； 步驟2 將捆好的料及冶金鎂砂置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，并均勻加入磷酸ニ氫鋁水溶液，將其拌至澆注成形所需要的流動度； 步驟3將拌好的料置于模具中澆注并振動成形； 步驟4帶模養(yǎng)護(hù)24小時，脫模養(yǎng)護(hù)24小時以上； 步驟5按烘燒制度入爐烘燒； 步驟6冷卻、出爐、檢驗、包裝、送至現(xiàn)場組裝并適當(dāng)烘爐后方能投入使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化硅質(zhì)耐火澆注料的預(yù)制件生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的烘燒制度如下: 步驟7 0到8小時，將溫度從室溫均勻升至100°C ； 步驟8 8到12小時，100°C保溫4小時；步驟9 12到20小時，將溫度從100°C均勻升溫到220°C ； 步驟10 20到28小時，220°C保溫8小時； 步驟11 28到36小時，將溫度從220°C均勻升溫至340°C ； 步驟12 36到52小時，340°C保溫16小時； 步驟13 52到60小時，將溫度從340°C均勻升溫至460°C ； 步驟14 60到68小時，460°C保溫8小時; 步驟15 68到76小時，將溫度從460°C均勻升溫至580°C ； 步驟16 76到84小時，580°C保溫8小時; 步驟17 84到104小時，將溫度從580°C均勻升溫至880°C ； 步驟18 104到112小時，880°C保溫8小時； 步驟19 112到120小時，將溫度從880°C均勻升溫至1060°C ； 步驟20 120到128小時，1060°C保溫8小時，推車?yán)鋮s或停爐冷卻。
6.權(quán)利要求1至3任ー權(quán)利要求所述的氧化硅質(zhì)耐火澆注料的現(xiàn)場澆注方法，其特征在于:經(jīng)過如下步驟: 步驟21配料并將配好的骨料置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，加入磷酸水溶液，拌勻后加入粉料并梓勾，直于抱料池中S封抱料24小時，翻料一次，再S封抱料24小時，按48.5 kg /袋裝袋，并將已包裝成小袋 1.5 kg /袋的冶金鎂砂裝入澆注料袋中供成形用； 步驟22將捆好的料及冶金鎂砂置于強(qiáng)制攪拌機(jī)中拌勻，并均勻加入磷酸ニ氫鋁水溶液，將其拌至澆注成形所需要的流動度； 步驟23將拌好的料置于模具中澆注并振動成形； 步驟24帶模養(yǎng)護(hù)24小時，脫模養(yǎng)護(hù)24小時以上； 步驟25按烘燒制度入爐烘燒； 步驟26投入使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧化硅質(zhì)耐火澆注料的現(xiàn)場澆注方法，其特征在于:所述的烘爐升溫制度如下: 步驟27 0到8小時，將溫度從室溫(20°C)均勻升溫至100°C ； 步驟28 8到16小時，100°C保溫8小時; 步驟29 16到24小時，將溫度從100°C均勻升溫至220°C ； 步驟30 24到40小時，220°C保溫16小時； 步驟31 40到48小時，將溫度從220°C均勻升溫至340°C ； 步驟32 48到84小時，340°C保溫36小時； 步驟33 84到92小時，將溫度從340°C均勻升溫至460°C ； 步驟34 92到116小時，460°C保溫24小時； 步驟35 116到124小時，將溫度從460°C均勻升溫至580°C ； 步驟36 124到140小時，580°C保溫16小時； 步驟37 140到160小時，將溫度從580°C均勻升溫至880°C ； 步驟38 160到176小時，880°C保溫16小時; 步驟39 176到184小時，將溫度從880°C均勻升溫至1040°C ； 步驟40 184到192小時，1040°C保溫8小時;步驟41 192到200小時，將溫度從1040°C均勻升溫至1200°C ；步驟42 200到204小時，1200°C保溫4小時;步驟43 204到222小時，將溫度從1000°C均勻升溫至1470°C ；步驟44 2 22到238小吋，1470°C保溫8小吋，并將溫度調(diào)整至所需要溫度投入使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化硅質(zhì)耐火澆注料及其使用方法，該澆注料由骨料、粉料、促凝劑和外加結(jié)合劑組成。骨料由煅燒硅石、廢硅磚回收物的破碎料或二者的混合物組成，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的60～70%；粉料由煅燒硅石粉和硅微粉或超細(xì)石英砂組成，其總量為骨料和粉料質(zhì)量之和的30～40%；促凝劑為冶金鎂砂粉，其總量為骨料與粉料質(zhì)量之和的2～4%；外加結(jié)合劑為磷酸和磷酸二氫鋁的水溶液，其總量分別為骨料和粉料質(zhì)量之和的3～5%和8～12%。本發(fā)明的氧化硅質(zhì)耐火澆注料具有荷重軟化溫度高、高溫強(qiáng)度大、適用溫度范圍廣、高溫體積穩(wěn)定、抗熱震性能優(yōu)良等高溫性能，且原料分布面廣、產(chǎn)量大、價格低廉，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號C04B35/66GK103086726SQ20131001184
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者張命榮 申請人:成都蜀冶新材料有限責(zé)任公司