一种低水泥高铝浇注料及其生产设备的制作方法

1.本发明涉及浇注料制备领域，具体来说，涉及一种低水泥高铝浇注料及其生产设备。


背景技术：

2.浇注料又称耐火浇注料，是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，具有较高流动性，以浇注方式成型的不定形耐火材料。
3.同其他不定形耐火材料相比，结合剂和水分含量较高，流动性较好，故而浇注料应用范围较广，可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用，又可用浇注或震实方法制成预制块使用，
4.现有发展低水泥系列浇注料能显著改善浇注料的物理性能，使用效果也明显优于普通高水泥浇注料。但是在实际使用中，由于提高浇注料致密度的同时，会使得浇注料的抗折性和强度降低，使得低水泥系列浇注料具有一定的缺点。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种低水泥高铝浇注料及其生产设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现解决上述背景技术中提出的问题，本发明采用的具体技术方案如下：
10.一种低水泥高铝浇注料，该低水泥高铝浇注料包含以下质量份数的原料：
11.黏土熟料30-60、骨料50-70、粉料15-25、掺和料13-18、高铝水泥18-20、生黏土6-12、金刚砂7-9、铝酸盐5-7、不锈钢纤维9-11、无机纤维6-8、增塑剂1-4、速凝剂1-3、消泡剂3-5、保存剂2-6。
12.进一步的，所述黏土熟料包括以下质量数的原料：结合黏土10-20、熟料20-40。黏土熟料价格便宜，经久耐用，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。
13.进一步的，所述高铝水泥包括铝酸一钙(ca)、二铝酸一钙(ca2)、七铝酸十二钙(c2a7)、钙铝黄长石(c2as)及六铝酸一钙(ca6)，其中铝酸一钙的含量占70％。高铝水泥的各种化学添加剂的使用，使这种水泥混合物获得优良的流动性。粘结性等各种使用性能，使商品砂浆获得了无限发展空间。
14.进一步的，所述掺和料包括以下质量数的原料：粉煤灰6-7、磨细矿渣4-6、磷渣3-5。掺和料合理的掺量在水泥体系中能改善整，个体系级配，在应用过程中能起到矿物减水的作用,也可作为激发剂使用。
15.根据本发明的另一个方面，还提供一种低水泥高铝浇注料生产设备，包括粉碎组件、研磨组件、搅拌组件和烧结装置。便于一种低水泥高铝浇注料的生产。
16.进一步的，所述粉碎组件包括粉碎装置外壳，所述粉碎装置外壳内部连接有聚料板，所述聚料板一侧设有主动粉碎轮，所述主动粉碎轮一侧设有从动粉碎轮，所述主动粉碎轮与所述从动粉碎轮均通过密封轴承与所述粉碎装置外壳活动连接，所述主动粉碎轮与所述从动粉碎轮外围对称连接有传动齿轮，所述主动粉碎轮一端连接有驱动电机，所述驱动电机外围连接有电机固定架。达到粉碎物料的目的。
17.进一步的，所述研磨组件包括进料斗，所述进料斗底部连接有进料管，所述进料管一端连通有研磨外壳，所述研磨外壳顶部连接有研磨电机，所述研磨电机输出端通过连接杆连接有研磨圆盘，所述研磨圆盘贴合与所述研磨外壳内壁，所述研磨圆盘底部对称连接有研磨辊。便于研磨物料的目的。
18.进一步的，所述搅拌组件包括吸粉管，所述吸粉管与所述研磨外壳相连接，所述吸粉管一端连接有吸粉泵，所述吸粉泵输出端连接有出粉管，所述出粉管一侧连接有搅拌外壳，所述搅拌外壳内部设有搅拌扇叶，所述搅拌扇叶与所述搅拌外壳相连接，所述搅拌扇叶底部设有搅拌电机。便于搅拌物料的目的。
19.进一步的，所述烧结装置是型号为sx-17-222820的烧结炉。便于烧结物料的目的。
20.根据本发明的另一个方面，还提供一种低水泥高铝浇注料的制备方法，包括以下步骤：
21.s101；根据上述质量数，称取所述低水泥高铝浇注料所需各原料。
22.s102；依次将黏土熟料、骨料、粉料、掺和料、高铝水泥、生黏土、金刚砂、铝酸盐、不锈钢纤维、无机纤维，放入粉碎组件内进行粉碎后得到物料a。
23.s103；在将粉碎料a放入研磨组件内进行充分研磨3-5h，得到物料b。
24.s104；在将物料b放入搅拌组件内，同时依次加入增塑剂、速凝剂、消泡剂、保存剂和100的水，充分搅拌后得到物料c。
25.s105；在将物料c放入烧结装置内，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至100～150℃，保温3～5h，然后将烧结装置以60℃/h的升温速度加热至300～400℃，保温2～3h；然后将烧结装置以100℃ /h的升温速度加热至800～1000℃，保温4～6h；然后将烧结装置以 100℃/h的升温速度加热至1000～1500℃，保温4～6h，自然冷却后的得到成型的浇注料。
26.其中，本发明所采用的原料成分阐述如下：
27.黏土熟料：是指煅烧后的黏土质耐火原料。外观呈白色或近白色，并夹杂有淡黄色。是用乡生产粘土质衬火制品的主要原料。
28.骨料：亦称“集料”。混凝土及砂浆中起骨架和填充作用的粒状材料。有细骨料和粗骨料两种。细骨料颗粒直径在0.16～5mm之间.一般采用天然砂，如河砂、海砂及山谷砂等，当缺乏天然砂时，也可用坚硬岩石磨碎的人工砂；粗骨料颗粒直径大于5mm，常用的有碎石和卵石，在同样条件下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的高，但碎石是由岩石轧碎而成，成本较卵石为高。轻骨料混凝土中常用的粗骨料有浮石等天然多孔岩石，陶粒、膨胀矿渣等人造多孔骨料。
29.掺和料：是指为改善混凝土性能、减少水泥用量及降低水化热而掺入混凝土中的活性或惰性材料。
30.高铝水泥：是指一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料。
31.生黏土：黏土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。但是有些成岩作用也会
产生黏土。在这些过程中粘土的出现可以作为成岩作用进展的指示。黏土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生黏土或一次黏土。这种黏土的成分主要为氧化矽与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料。而黏土再继续风化而变幼，再经流水及风力迁移，而在下游形成一层厚厚的黏土，称为次生黏土或二次黏土。
32.金刚砂：一般指碳化硅。碳化硅，是一种无机物，化学式为sic，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石，在c、n、b等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金刚砂或耐火砂。
33.铝酸盐：铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50％的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。
34.不锈钢纤维：是一种新型的工业材料，不仅具有高导电、高导热、高强度、耐高温、耐腐蚀等性能，还具有化纤、合成纤维的特性；广泛应用于石油、化工、化纤、电子、纺织、军事、航空、高分子材料、环境保护等工业领域。
35.无机纤维棉：无机纤维棉即各类岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝棉等，具有不燃、不腐、不蛀、不老化等特性。
36.增塑剂：增塑剂一般是指塑化剂是在工业生产上被广泛使用的高分子材料助剂，又称增塑剂。凡是添加到聚合物材料中能使聚合物塑性增加的物质都称为塑化剂。塑化剂的使用可以改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益。是一类重要的化工产品添加剂，作为助剂普遍应用于塑料制品、混凝土、泥灰、水泥、石膏、化妆品及清洗剂等材料中，特别是在聚氯乙烯塑料制品中，为了增加塑料的可塑性和提高塑料的强度，需要添加邻苯二甲酸酯，其含量有时可达产品的50％。增塑剂的作用主要是减弱树脂分子间的次价键，增加树脂分子间的移动性，降低树脂分子的结晶性，增加树脂分子的可塑性，使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途，广泛存在于食品包装、化妆品、医疗器材，以及环境水体中。例如保鲜膜、食品包装、玩具等。
37.速凝剂：掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。主要种类有无机盐类和有机物类。粉状固体，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2％～3％，却能使混凝土在5min内初凝，速凝剂12min内凝结。以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。它们的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求。
38.消泡剂：消泡剂应具备下列性质：消泡力强，用量少；加到起泡体系中不影响体系的基本性质，即不与被消泡体系起反应；表面张力小；与表面的平衡性好；耐热性好；扩散性、渗透性好，正铺展系数较高；化学性稳定，耐氧化性强；气体溶解性、透过性好；在起泡性溶液中的溶解性小；无生理活性，安全性高。
39.保存剂：保存剂是指能防止或延缓某种物质在长期保存的过程中变质的一种添加剂，通常指天然乳胶保存剂、食品保存剂、水样保存剂等。
40.(三)有益效果
41.与现有技术相比，本发明提供了一种低水泥高铝浇注料及其生产设备，具备以下有益效果：
42.(1)、本发明在实际使用中，不仅通过生产低水泥系列浇注料能显著改善浇注料的物理性能，使用效果也明显优于普通高水泥浇注料，并且在提高浇注料致密度的同时，也会使得浇注料的抗折性和强度大大的提高，使得弥补了现有低水泥系列浇注料的缺点。
43.(2)、本发明在实际使用中，通过粉碎组件对多个材料依次粉碎后进入进料斗内，在通过进料管进入研磨外壳内，研磨电机会带动研磨圆盘进行旋转，研磨圆盘进行旋转时可以带动研磨辊进行公转，进行持续研磨，在通过搅拌组件进行充分搅拌，在进入烧结装置内成型，整个工艺自动化程度高，适用于多种企业。
44.(3)、本发明在实际使用中，加入适量不锈钢纤维，会使材料的韧性显著增加。加入无机纤维，既能增强韧性，又有助于其隔热性能的改善。
45.(4)、本发明的制备方法利用多次改变烧结温度，从而增加整个浇筑料的热震稳定性，使其能够有效的抗击热疲劳，有效的解决了现有浇注料的热震稳定性能较差，剧烈的温度变化很容易使之损坏，浇注料表面20-50mm深度范围内多层剥落的弊端。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1是根据本发明实施例的一种低水泥高铝浇注料生产设备的结构示意图；
48.图2是根据本发明实施例的一种低水泥高铝浇注料生产设备中研磨组件和搅拌组件的结构示意图；
49.图3是根据本发明实施例的一种低水泥高铝浇注料的制备方法的流程图；
50.图4是根据本发明成型的浇注料进行抗折强度与耐压强度的检测图表。
51.图中：
52.1、粉碎组件；102、粉碎装置外壳；103、聚料板；104、主动粉碎轮；105、从动粉碎轮；106、传动齿轮；107、驱动电机；108、电机固定架；2、研磨组件；201、进料斗；202、进料管；203、研磨外壳；204、研磨电机；205、研磨圆盘；206、研磨辊；3、搅拌组件；301、吸粉管；302、吸粉泵；303、出粉管；304、搅拌外壳；305、搅拌扇叶；306、搅拌电机。
具体实施方式
53.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
54.根据本发明的实施例，提供了一种低水泥高铝浇注料及其生产设备。
55.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-图4 所示，根据本发明实施例的一种低水泥高铝浇注料。
56.该低水泥高铝浇注料包含以下质量份数的原料：
57.黏土熟料30-60份、骨料50-70份、粉料15-25份、掺和料13-18 份、高铝水泥18-20、
生黏土6-12份、金刚砂7-9、铝酸盐5-7、不锈钢纤维9-11、无机纤维6-8、增塑剂1-4、速凝剂1-3、消泡剂3-5、保存剂2-6。
58.其中，所述黏土熟料包含以下质量份数的原料：结合黏土10-20 份、熟料20-40份。所述掺和料包含以下质量份数的原料：粉煤灰 6-7份、磨细矿渣4-6、磷渣3-5份。
59.为了更清楚地理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实例对本发明的上述方案进行详细说明。
60.实施例一：
61.一种低水泥高铝浇注料，该低水泥高铝浇注料包含以下质量份数的原料：
62.黏土熟料30g、骨料50g、粉料15g、掺和料13g、高铝水泥18g、生黏土6g、金刚砂7g、铝酸盐5g、不锈钢纤维9g、无机纤维6g、增塑剂1g、速凝剂1g、消泡剂3g、保存剂2g。
63.其中，所述黏土熟料包含以下质量份数的原料：结合黏土10g、熟料20g份。所述掺和料包含以下质量份数的原料：粉煤灰6g、磨细矿渣4g、磷渣3g份。
64.该低水泥高铝浇注料的制备方法包括以下步骤：
65.步骤一；据上述质量份数，称取所述低水泥高铝浇注料所需各原料。
66.步骤二；依次将黏土熟料30g、骨料50g、粉料15g、掺和料13g、高铝水泥18g、生黏土6g、金刚砂7g、铝酸盐5g、不锈钢纤维9g、无机纤维6g，放入粉碎组件1内进行粉碎后得到物料a。
67.步骤三；在将粉碎料a放入研磨组件2内进行充分研磨3-5h，得到物料b。
68.步骤四；在将物料b放入搅拌组件3内，同时依次加入增塑剂 1g、速凝剂1g、消泡剂3g、保存剂2g，充分搅拌后得到物料c。
69.步骤五；在将物料c放入烧结装置内，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至100℃，保温3h，然后将烧结装置以60℃/h的升温速度加热至300℃，保温2h；然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至800℃，保温4h；然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至 1000℃，保温4h，自然冷却后的得到成型的浇注料。
70.实施例二：
71.一种低水泥高铝浇注料，该低水泥高铝浇注料包含以下质量份数的原料：
72.黏土熟料45g、骨料60g、粉料20g、掺和料15.5g、高铝水泥 19g、生黏土9.5g、金刚砂8g、铝酸盐6g、不锈钢纤维10g、无机纤维7g、增塑剂2.5g、速凝剂2g、消泡剂4g、保存剂4g。
73.其中，所述黏土熟料包含以下质量份数的原料：结合黏土15g、熟料30g份。所述掺和料包含以下质量份数的原料：粉煤灰6.5g、磨细矿渣5g、磷渣4g份。
74.该低水泥高铝浇注料的制备方法包括以下步骤：
75.步骤一；据上述质量份数，称取所述低水泥高铝浇注料所需各原料。
76.步骤二；依次将黏土熟料45g、骨料60g、粉料20g、掺和料15.5g、高铝水泥19g、生黏土9.5g、金刚砂8g、铝酸盐6g、不锈钢纤维10g、无机纤维7g，放入粉碎组件1内进行粉碎后得到物料a。
77.步骤三；在将粉碎料a放入研磨组件2内进行充分研磨3-5h，得到物料b。
78.步骤四；在将物料b放入搅拌组件3内，同时依次加入增塑剂 2.5g、速凝剂2g、消泡剂4g、保存剂4g，充分搅拌后得到物料c。
79.步骤五；在将物料c放入烧结装置内，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至125℃，
保温3～5h，然后将烧结装置以60℃/h的升温速度加热至350℃，保温2.5h；然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至900℃，保温5h；然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1250℃，保温5h，自然冷却后的得到成型的浇注料。
80.实施例三：
81.一种低水泥高铝浇注料，该低水泥高铝浇注料包含以下质量份数的原料：
82.黏土熟料60g、骨料70g、粉料25g、掺和料18g、高铝水泥20g、生黏土12g、金刚砂9g、铝酸盐7g、不锈钢纤维11g、无机纤维8g、增塑剂4g、速凝剂3g、消泡剂5g、保存剂6g。
83.其中，所述黏土熟料包含以下质量份数的原料：结合黏土20g、熟料40g份。所述掺和料包含以下质量份数的原料：粉煤灰7g、磨细矿渣6g、磷渣5g份。
84.该低水泥高铝浇注料的制备方法包括以下步骤：
85.步骤一；据上述质量份数，称取所述低水泥高铝浇注料所需各原料。
86.步骤二；依次将黏土熟料60g、骨料70g、粉料25g、掺和料18g、高铝水泥20g、生黏土12g、金刚砂9g、铝酸盐7g、不锈钢纤维11g、无机纤维8g、放入粉碎组件1内进行粉碎后得到物料a。
87.步骤三；在将粉碎料a放入研磨组件2内进行充分研磨3-5h，得到物料b。
88.步骤四；在将物料b放入搅拌组件3内，同时依次加入增塑剂4g、速凝剂3g、消泡剂5g、保存剂6g，充分搅拌后得到物料c。
89.步骤五；在将物料c放入烧结装置内，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至150℃，保温5h，然后将烧结装置以60℃/h的升温速度加热至400℃，保温3h；然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1000℃，保温6h；然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1500℃，保温6h，自然冷却后的得到成型的浇注料。
90.上述实施例所用的低水泥高铝浇注料生产设备，请参阅图1，包括粉碎组件1、研磨组件2、搅拌组件3和烧结装置；所述粉碎组件 1包括粉碎装置外壳102，所述粉碎装置外壳102内部连接有聚料板 103，所述聚料板103一侧设有主动粉碎轮104，所述主动粉碎轮104 一侧设有从动粉碎轮105，所述主动粉碎轮104与所述从动粉碎轮105 均通过密封轴承与所述粉碎装置外壳102活动连接，所述主动粉碎轮 104与所述从动粉碎轮105外围对称连接有传动齿轮106，所述主动粉碎轮104一端连接有驱动电机107，所述驱动电机107外围连接有电机固定架108。
91.在实际使用中，先将物料依次放入粉碎装置外壳102内，驱动电机107会带动主动粉碎轮104进行旋转，主动粉碎轮104进行旋转时在传动齿轮106的作用下得以带动从动粉碎轮105进行旋转，通过主动粉碎轮104与从动粉碎轮105的旋转方向相反从而达到粉碎物料的目的。
92.在一个新的实施例中，所述研磨组件2包括进料斗201，所述进料斗201底部连接有进料管202，所述进料管202一端连通有研磨外壳203，所述研磨外壳203顶部连接有研磨电机204，所述研磨电机 204输出端通过连接杆连接有研磨圆盘205，所述研磨圆盘205贴合与所述研磨外壳202内壁，所述研磨圆盘205底部对称连接有研磨辊 206。
93.在实际使用中，粉碎后的物料会落入进料斗201内，在通过进料管202进入研磨外壳203内，研磨电机204会带动研磨圆盘205进行旋转，研磨圆盘205进行旋转时可以带动研磨辊206进行公转，从而达到持续研磨的目的。
94.在一个新的实施例中，所述搅拌组件3包括吸粉管301，所述吸粉管301与所述研磨外壳203相连接，所述吸粉管301一端连接有吸粉泵302，所述吸粉泵302输出端连接有出粉管303，所述出粉管303 一侧连接有搅拌外壳304，所述搅拌外壳304内部设有搅拌扇叶305，所述搅拌扇叶305与所述搅拌外壳304相连接，所述搅拌扇叶305底部设有搅拌电机306。所述烧结装置是型号为sx-17-222820的烧结炉。
95.在实际使用中，通过设置吸粉泵302，从而使得吸粉泵302通过吸粉管301将物料打入搅拌外壳304内，同时搅拌电机306会带动搅拌扇叶305进行旋转从而达到搅拌物料的目的，搅拌后通过外部泵和管道打入烧结装置内，便于烧结成型。
96.得到成型的浇注料后进行抗折强度与耐压强度的检测：
[0097][0098][0099]
通过表中可以看出通过加入适量不锈钢纤维，会使材料的韧性显著增加。加入无机纤维，既能增强韧性，又有助于其隔热性能的改善。
[0100]
并且，本发明的制备方法利用多次改变烧结温度，从而增加整个浇筑料的热震稳定性，使其能够有效的抗击热疲劳，有效的解决了现有浇注料的热震稳定性能较差。
[0101]
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
[0102]
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，在实际使用中，先将物料依次放入粉碎装置外壳102内，驱动电机107会带动主动粉碎轮 104进行旋转，主动粉碎轮104进行旋转时在传动齿轮106的作用下得以带动从动粉碎轮105进行旋转，通过主动粉碎轮104与从动粉碎轮105的旋转方向相反从而达到粉碎物料的目的。在实际使用中，粉碎后的物料会落入进料斗201内，在通过进料管202进入研磨外壳 203内，研磨电机204会带动研磨圆盘205进行旋转，研磨圆盘205 进行旋转时可以带动研磨辊206进行公转，从而达到持续研磨的目的，在实际使用中，通过设置吸粉泵302，从而使得吸粉泵302通过吸粉管301将物料打入搅拌外壳304内，同时搅拌电机306会带动搅拌扇叶305进行旋转从而达到搅拌物料的目的，搅拌后通过外部泵和管道打入烧结装置内。
[0103]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0104]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。