一种圆筒形耐火浇注料预制件的制作方法

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种圆筒形耐火浇注料预制件。

背景技术：

圆筒形耐火材料广泛应用在冶金、建材、焦化等高温领域，如rh炉用浸渍管用耐火材料、水泥回转窑和石灰回转窑用预热带、烧成带和冷却带耐火材料等。根据使用环境圆筒形耐火材料直径不一，如宝钢rh-ob炉用浸滞管直径为500mm，rh-ktb炉和rh-mfb炉用浸渍管直径为750mm；如年产5000吨水泥回转窑直径在4.8m左右，耐火材料厚度一般在200-400mm；如热回收焦炉用集气管道直径在1-3.5m，耐火材料厚度一般在230-400mm。

然而，圆筒形耐火材料一般在现场采用梯形或楔形耐火砖砌筑方式进行施工，耐火砖与耐火砖之间采用与耐火砖相同材质或相近材质的耐火胶泥进行填充。传统意义上，这种施工方式人员操作繁琐、施工时间长、烘窑时间长等特点。随着生产效率提高，冶金、建材等产业的生产节奏也在逐渐加快，要求现场施工时间逐渐减少；同时传统的耐火砖砌筑方式所产生的砖缝也是耐火材料使用过程中的薄弱环节，因此圆筒形整体耐火材料优势得以更好地体现。

圆筒形耐火材料受到成型设备的制约，一般采用浇注成型工艺和技术，目前行业内采用浇注成型技术制备圆筒形耐火材料的方法相对较少。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术不足，目的是提供一种圆筒形耐火浇注料预制件，通过本发明方法制备的圆筒形耐火浇注料预制件，大大缩短施工和烘窑时间，提高了工作效率且预制件结构均匀，耐火材料使用寿命长。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种圆筒形耐火浇注料预制件，其特征在于，制备圆筒形耐火浇注料预制件，具体操作步骤如下：

步骤一，将全部配方量的耐火骨料、耐火粉料、结合剂、减水剂预混10-30分钟，得预混物料；

所述圆筒形耐火材料预制件厚度在400mm以上时，圆筒形耐火材料预制件原料由以下组份组成：以质量百分比计，粒度20-12mm的耐火骨料5-15%、粒度12-8mm的耐火骨料10-20%、粒度8-5mm的耐火骨料10-20%、粒度5-3mm的耐火骨料10-20%、粒度3-1mm的耐火骨料10-20%、粒度1-0mm的耐火骨料10-20%、200目以下的耐火粉料5-15%、325目以下的耐火粉料5-10%、3-10%的结合剂和0.1-0.5%的减水剂；

所述圆筒形耐火材料预制件厚度在400-200mm之间时，圆筒形耐火材料预制件原料由以下组份组成：以质量百分比计，粒度12-8mm的耐火骨料10-20%、粒度8-5mm的耐火骨料10-20%、粒度5-3mm的耐火骨料10-20%、粒度3-1mm的耐火骨料10-20%、粒度1-0mm的耐火骨料10-22%、200目以下的耐火粉料10-20%、325目以下的耐火粉料5-10%、3-10%的结合剂和0.1-0.5%的减水剂；

所述圆筒形耐火材料预制件厚度在200-100mm之间时，圆筒形耐火材料预制件原料由以下组份组成：以质量百分比计，粒度8-5mm的耐火骨料15-25%、粒度5-3mm的耐火骨料15-25%、粒度3-1mm的耐火骨料15-25%、粒度1-0mm的耐火骨料15-25%、200目以下的耐火粉料15-25%、325目以下的耐火粉料5-15%、3-10%的结合剂和0.1-0.5%的减水剂；

所述圆筒形耐火材料预制件厚度在100mm以下时，圆筒形耐火材料预制件原料由以下组份组成：以质量百分比计，粒度5-3mm的耐火骨料20-30%、粒度3-1mm的耐火骨料20-30%、粒度1-0mm的耐火骨料20-30%、200目以下的耐火粉料20-30%、325目以下的耐火粉料5-15%、3-10%的结合剂和0.1-0.5%的减水剂；

步骤二，将占预混物料总质量5-8%的水加入到预混物料中，继续混合搅拌30-60分钟，得耐火浇注料；

步骤三，将耐火浇注料于模具中浇注成型，室温下带模具养护24-48小时，得圆筒形耐火材料预制件坯体；

步骤四，将圆筒形耐火材料预制件坯体于100-150℃下干燥12小时以上，得干燥的圆筒形耐火材料预制件。

所述圆筒形耐火材料预制件坯体厚度在400mm以上时，干燥时间为48小时以上；所述圆筒形耐火材料预制件坯体厚度在400-200mm时，干燥时间为36小时以上；所述圆筒形耐火材料预制件坯体厚度在200-100mm时，干燥时间为24小时以上；所述圆筒形耐火材料预制件坯体厚度在100mm以下时，干燥时间为12小时以上。

所述步骤一中结合剂为二氧化硅微粉、铝酸钙水泥、氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、莫来石溶胶、镁铝尖晶石溶胶中的一种或几种。

所述步骤一中减水剂为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠。

所述步骤一中，酸性使用环境选择酸性或偏酸性耐火原料；中性使用环境选择偏酸性、酸性、偏碱性耐火材料；碱性使用环境选择碱性或偏碱性耐火原料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明制备的圆筒形耐火浇注料预制件可以在耐火材料企业完成热处理工艺，在使用现场采用装配式方式进行施工，大大缩短施工和烘窑时间，提高了工作效率；2）圆筒形耐火浇注料预制件没有砖缝，预制件结构更均匀，耐火材料使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的制备方法做进一步说明：

实施例1：（碱性的烧结镁砂）

将粒度8-5mm的烧结镁砂骨料90kg、粒度5-3mm的烧结镁砂骨料90kg、粒度3-1mm的烧结镁砂骨料90kg、粒度1-0mm的烧结镁砂骨料90kg、200目以下的烧结镁砂粉料90kg、325目以下的烧结镁砂粉料50kg、二氧化硅微粉20kg（结合剂）、六偏磷酸钠1kg（减水剂），预混30分钟，得预混物料；将30kg水加入到预混物料中，继续混合搅拌45分钟，得耐火浇注料；将耐火浇注料于直径1m，厚度90mm的模具中浇注成型，室温下带模具养护24小时，得圆筒形耐火材料预制件坯体；将圆筒形耐火材料预制件坯体于110℃下干燥15小时，得干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体；将干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体于970℃，保温2小时后随炉自然降温，即得rh炉浸渍管用圆筒形耐火材料预制件。

实施例2：（碱性的烧结镁砂）

将粒度8-5mm的烧结镁砂骨料180kg、粒度5-3mm的烧结镁砂骨料180kg、粒度3-1mm的烧结镁砂骨料180kg、粒度1-0mm的烧结镁砂骨料180kg、200目以下的烧结镁砂粉料180kg、325目以下的烧结镁砂粉料100kg、二氧化硅微粉40kg（结合剂）、六偏磷酸钠2kg（减水剂），预混30分钟，得预混物料；将60kg水加入到预混物料中，继续混合搅拌45分钟，得耐火浇注料；将耐火浇注料于直径1m，厚度180mm的模具中浇注成型，室温下带模具养护24小时，得圆筒形耐火材料预制件坯体；将圆筒形耐火材料预制件坯体于110℃下干燥30小时，得干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体；将干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体于970℃，保温2小时后随炉自然降温，即得rh炉浸渍管用圆筒形耐火材料预制件。

实施例3：（中性的烧结镁砂）

将粒度12-8mm的烧结镁砂骨料150kg、粒度8-5mm的烧结镁砂骨料150kg、粒度5-3mm的烧结镁砂骨料150kg、粒度3-1mm的烧结镁砂骨料150kg、粒度1-0mm的烧结镁砂骨料170kg、200目以下的烧结镁砂粉料150kg、325目以下的烧结镁砂粉料80kg、铝酸钙水泥50kg（结合剂）、六偏磷酸钠2kg（减水剂），预混30分钟，得预混物料；将50kg水加入到预混物料中，继续混合搅拌45分钟，得耐火浇注料；将耐火浇注料于直径1.5m，厚度350mm的模具中浇注成型，室温下带模具养护24小时，得圆筒形耐火材料预制件坯体；将圆筒形耐火材料预制件坯体于110℃下干燥45小时，得干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体；将干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体于1100℃，保温2小时后随炉自然降温，即得水泥回转窑用筒形耐火材料预制件。

实施例4：（偏酸性的焦宝石）

将粒度20-12mm的焦宝石骨料70kg、粒度12-8mm的焦宝石骨料150kg、粒度8-5mm的焦宝石骨料150kg、粒度5-3mm的焦宝石骨料150kg、粒度3-1mm的焦宝石骨料150kg、粒度1-0mm的焦宝石骨料150kg、200目以下的焦宝石粉料100kg、325目以下的焦宝石粉料80kg、铝酸钙水泥50kg（结合剂）、六偏磷酸钠2kg（减水剂），预混30分钟，得预混物料；将65kg水加入到预混物料中，继续混合搅拌45分钟，得耐火浇注料；将耐火浇注料于直径2m，厚度450mm的模具中浇注成型，室温下带模具养护24小时，得圆筒形耐火材料预制件坯体；将圆筒形耐火材料预制件坯体于110℃下干燥55小时，得干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体；将干燥的圆筒形耐火材料预制件坯体于850℃，保温2小时后随炉自然降温，即得热回收焦炉集气管道用筒形耐火材料预制件。