专利名称：自流型无水泥碳化硅复合浇注料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不定形耐火浇注料及其制作工艺。
碳化硅(SiC)材料由于具有机械性能高、高温下不发生塑性变形、导热热性好、难熔、耐磨、抗热震性和抗腐蚀性优良的特点，因此它与氧化铝(Al2O3)一样，是一种很重要的耐火材料。本领域中以往所广泛使用的不定形碳化硅材料主要有耐火捣打料、普通浇注料(包括低水泥和超低水泥浇注/振动型碳化硅浇注料)，近年来，随着科学技术水平的发展与提高，国外一些机构也相继开发出了具有低水泥和超低水泥的的自流型碳化硅浇注料。由于现有技术中各类碳化硅耐火材料的成型方式以及添入结合剂成分的不同，致使它们的结构性能及使用性能方面存在有下述的一些缺陷1、就不定形碳化硅捣打料而言，由于碳化硅材料是一种表面光滑和吸水率很低的材料，它与其它材料的粘结性和浸润性较差，这就造成了产品结构的均质性和致密性差、显气率高，致使碳化硅材料的裸露量多(与外界的接触面较大)，材料易被氧化而增重;再者，由于捣打料中的粘土内含有结晶水，材料需在900℃以上才能将其内的水分排净，这样也无形中增加了材料的烘烤时间;另外，在捣打料成型施工中，操作人员的劳动强度大、成品易开裂、施工和生产的周期长，产品的性能低且很不稳定，使用寿命也很短。
2、现有的碳化硅浇注料产品存在有两个严重的缺陷，导致了浇注料的综合性能指标的大幅度降低。所说的缺陷之一是传统的各类碳化硅浇注料都为内部含有水泥的浇注料，由于内含有结晶水(结晶水在整个使用过程中都排不干净，这样使得材料形成不均质的结构)，导致了浇注料制品的养护期较长、材料需要烘烤的时间长(七天左右)，设备的投产周期也随之延长;此外，水泥中的石灰(CaO)成分在高温下易于和其它的物质发生反应而生成低熔物，低熔物的产生降低了碳化硅耐火浇注料的高温性能，使得以其构筑的耐火结构的使用寿命和经济指标下降。现有浇注料产品所存在的另一缺陷来自于材料成型的施工方式，即多年来所延袭惯用的浇注/振动的成型施工方式，由于这种施工方式必需由人来操作(因为振动棒的作用半径很有限，这就要求振动棒要被频繁地移动而不能经常从料中取出)，操作时间长、劳动强度高、工作噪音大，使人很容易产生疲劳，因此说它实在是一种令人讨厌的工作。做为提高工作效率的一种方式，施工现场中也往往采用在振动浇注料中增加混合水量的办法，从现场施工的经验看，现场施工时的用水量比实验室要多一些(多约百分之一以下)，否则就难以达到实验室一样的效果，特别是在对形状复杂或者很薄的部位施工时更是如此，但水分的增加，必然就使得浇注料的显气孔率增加以及烘烤时间和投产周期的增加(因为水分是必须要排出的)。
3、自流型浇注料以其混合后的流动性为特征，在成型过程中无需施加外力即可流动和脱气，尽管目前业已推出的此类产品在相当程度上消除了一些过去施工中的不利因素，但是它们内部仍然含有水泥成分-而水泥的固有的弱点依然未被克服-因此它们仍需要较长的烘烤时间(便于脱水)以及较长的养护时间(24小时以上)方能达到最佳的低温和高温强度。
本发明的目的在于开发出一种改进了骨料配比和制作施工工艺的新型碳化硅复合材料浇注料，用以克服前述种种现有技术的缺陷，使碳化硅浇注料的各项使用性能指标得到充分的完善和提高。
本发明所述浇注料是一种自流型无水泥碳化硅复合浇注料，它以碳化硅、锆质材料、氧化物、复合稀土和其它一些添加剂为主要原料，其骨料配方的化学成分(重量百分比)为碳化硅(SiC)58.50～70.50氧化硅(SiO2) 16.44～21.66氧化铝(Al2O3) 6.14～10.15氧化锆(ZrO2) 2.00～7.20氧化铁(Fe2O3) 0.68～0.71氧化镁(MgO)0.13～0.15氧化钙(CaO)0.08～0.09氧化钛(TiO2) 0.06～0.10氧化钾(K2O) 0.31～0.35氧化钠(Na2O) 0.10～0.12专用于这种碳化硅浇注料的施工工艺是这样的将骨料按配方的要求称量并初混，再将用分散剂、减水剂、低活性水和超细粉制成的浆(或直接将用分散剂、减水剂和低活性水制成的水溶液)按配方要求的量加到初混后的骨料中进行细混，就可制成流动性很好的泥料浆体(桶装湿法发运时，可将骨料按配方要求称量，再将分散剂、低活性水和其它有机物一起进行搅拌制成性能稳定的流动性很好的浆体后，装入容器发运至施工现场，该方法可用泵住的方式施工)，然后将制成的泥料倒入模具或待浇注的部位，使浇注料在自身重力的作用下运动(此时浇注料内部的气泡向上运动而自行排出)，从而形成较平整的平面，静置4～8小时后，就可进行烘烤直到使用。
本发明的主要特点是浇注料中不含水泥及含水量低(＜6.5)，因此产品具有很好的流动性和填充密度，很短的硬化时间(一般硬化只需4～8小时)，很低的显气孔率和很高的低温及高温强度，该浇注料烘烤速度快、投产期短，产品的性能指标高，特别是耐热冲击性能和抗氧化性能好，使用寿命也得到有效延长，另外，采用自流型浇注工艺，大大减轻了施工人员的劳动强度。
下表分别列出传统碳化硅浇注料(Ⅰ)与本发明所述碳化硅浇注料(Ⅱ)的一些理化性能指标，从表中可以看出，后者的显气孔率、耐压强度、体积密度等均明显优于现有技术。
权利要求
1.一种自流型无水泥碳化硅复合浇注料，其特征是它以碳化硅、锆质材料、氧化物、复合稀土和其它一些添加剂为主要原料，其骨料配方的化学成分(重量百分比)为碳化硅(SiC)58.50～70.50氧化硅(SiO2) 16.44～21.66氧化铝(Al2O3) 6.14～10.15氧化锆(ZrO2) 2.00～7.20氧化铁(Fe2O3) 0.68～0.71氧化镁(MgO) 0.13～0.15氧化钙(CaO) 0.08～0.09氧化钛(TiO2) 0.06～0.10氧化钾(K2O) 0.31～0.35氧化钠(Na2O) 0.10～0.12
2.一种专用于权利要求1所述浇注料的施工工艺，其特征是将骨料按配方的要求称量并初混，再将用分散剂、减水剂、低活性水和超细粉制成的浆按配方要求的量加到初混后的骨料中进行细混，然后将制成的泥料运至施工地点并倒入模具或待浇注的部位，静置4～8小时后进行烘烤。
3.一种专用于权利要求1所述浇注料的施工工艺，其特征是将骨料按配方的要求称量并初混，再将用分散剂、减水剂和低活性水制成的水溶液按配方要求的量加到初混后的骨料中进行细混，然后将制成的泥料运至施工地点并倒入模具或待浇注的部位，静置4～8小时后进行烘烤。
全文摘要
这种自流型无水泥碳化硅复合浇注料以碳化硅、锆质材料、氧化物、复合稀土和其它一些添加剂为主要原料，料中不含水泥，施工过程无需振动捣打，具有很好的自流动性和填充密度、很短的硬化时间、很低的显气孔率和很高的低温和高温强度，该浇注料的烘烤速度快、投产期短、使用寿命长，产品的性能特别是耐热冲击性能和抗氧化性能好；材料成型采用自流型浇注工艺，可大大减轻施工人员的劳动强度。
文档编号C04B35/66GK1104193SQ93121049
公开日1995年6月28日 申请日期1993年12月22日 优先权日1993年12月22日
发明者原森 申请人:原森