专利名称：一种可塑性微膨胀节能耐火材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的节能耐火材料，特别是一种可塑性微膨胀节能耐火材料。适用于工业炉窑等热工设备做内衬材料和修补材料，兼有耐火、隔热、密封诸功能。
现有可塑性耐火材料，如普通耐火可塑料、耐火水泥、耐火混凝土，主要用途是炉窑等热工设备捣筑墙体，砌筑耐火砖时填浆、勾缝、修补以及浇注内衬。由于普通耐火可塑性、耐火水泥、耐火混凝土均存在烧结微收缩弊端，无论其做为砌筑、填浆、勾缝或浇注，都不可避免的出现因原材料设计缺陷而导致的缩裂、剥落、整体密封性能不佳。以致出现炉窑设备能源大量泄漏，工效降低。同时，现有技术使用时必须进行现场捣打养护与水作业。其称量、配料、混练等工艺繁琐，很难保证质量。且成品料要一次用完，不宜长期储存，粘附力也差，还存在不同程度的污染。因此，从多种性能指标上看难以满足炉窑热工设备特殊部位使用条件和日益严格的质量要求。
本发明的目的是要提供一种新颖的、工厂制备的方便耐火材料。它具有优良的可塑性、流变性、耐储性、节能性、耐用性和微膨胀性。在综合技术性能指标方面均超过现有技术产品，并可取而代之。使用本发明的产品大大改善炉窑等热工设备结构整体密封性，节约能源，并能加快施工建设速度，缩短设备停修工期，提高质量。
本发明的目的是这样实现的第一步，骨料、粉料干混合将破碎好的耐火矿石骨料、粉料按配方比例投入强制搅拌机中，做干搅拌混合，时间不少于5分钟，以达到混合料均匀为准。第二步，干湿料混练向干混合料中加入一定量的ZPF复合结合剂，连续搅拌直至均匀无团块、成柔软膏状为止。由于本发明选用国产高铝矿物原料蓝晶石作基质料，不仅有效地克服了现有技术产品使用中存在收缩开裂、易剥落的弊病，而且起到缩合改性、增强作用。为提高产品烧结强度和耐用性，同时加入高岭土、焦宝石等。为使产品具有保温节能特性和便于使用，要用粉煤灰微珠作增益改性材料并与蓝晶石构成本发明在选配料方面最重要特点。在干湿混练中，按总量之外的一定比例连续加入ZPF复合结合剂，此种ZPF结合剂是由石油磺酸钠、羧甲基纤维素、硅酸钠以1∶0.5∶2比例在不低于55±5℃条件下复合而成粘稠状液体。将其直接加入混合料中混练均匀即可。其主要作用是实现粘塑与凝结，综合改性，达到储存期长之目的。
本发明的配方配比是蓝晶石25～53%，蓝晶石细粉12～32%，高岭土22～40%，焦宝石5～15%，叶蜡石3～10%，粉煤灰微珠0.1～6%，ZPF结合剂(外加)不少于10%。
本发明不需要预热成型、烧成等常规工艺过程和传统施工现场再配制过程。精选优质原料和精心设计的工艺配方，使产品具备常温柔软粘塑，可随意造型，高湿烧结微膨胀的突出性能优点，从而大大改善炉窑热工设备结构的整体密封性，减少能耗，直接或间接获得明显节能环保效益。本产品耐火度大于1650℃;烘干后(110℃×24h)抗压强度大于3MPa，抗折强度大于2MPa;高温后(1400℃×3h)抗压强度大于7MPa，抗折强度大于4MPa;烧后(1400℃×3h)线变化率为+0.3～+3.4%，体积密度不大于2g/立方厘米，由于产品质轻，不仅能减轻设备承重，而且，隔热性能好，多方面节省材料与能源，降低造价。本发明实施时，无需水作业、支模养护、捣打热处理等繁杂工艺。配方配比中综合利用了工业废料和无毒无害无污染的ZPF复合结合剂，有利环境保护和人身健康。且储存期长达八个月，便于运储及扩大应用。
可塑性微膨胀节能耐火材料特有的多功能方便性，广泛适用于各种炉窑热工设备的炉墙、顶壁、拱碹、门孔等关键向火部位做内衬材料和修补密封材料，又因兼备柔软可塑性、流变性与粘结性，常温固化，更适宜于几何形状复杂、管道交叉难以使用现有技术产品及常规方法施工的设备部位。采用本发明产品的炉窑热工设备一般均可获得10%以上综合节能效益。综上所述，本发明品质兼优，工艺成熟，便于普遍推广应用，产生显著技术经济效益和社会综合效益。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1(以下各种原材料配合比按重量计)蓝晶石25.0，蓝晶石细粉30.0，高岭土22.6，焦宝石12.5，叶蜡石8.5，粉煤灰微珠1.4，ZPF结合剂43(外加)。
实施例2蓝晶石35.0，蓝晶石细粉15.0，高岭土40.0，焦宝石5.0，叶蜡石4.2，粉煤灰微珠0.8，ZPF结合剂35(外加)。
实施例3蓝晶石53.0，蓝晶石细粉13.0，高岭土23.0，焦宝石5.6，叶蜡石3.2，粉煤灰微珠2.2，ZPF结合剂28(外加)。
操作时，要求准确称量、严格配比，经干湿混合强制搅拌，成品经检验合格后，即时密封包装、入库。
配方中的蓝晶石是热膨胀率大的高铝矿物料，合理使用其骨料和细粉料，克服了现有技术产品高温工作产生收缩开裂、剥落损毁问题，使构筑体性能稳定。适量的高岭土、焦宝石起耐火增强作用;粉煤灰微珠明显提高柔软塑性、流变性和隔热性能;采用ZPF结合剂，可实现常温粘塑与固化，烧结强度高，综合改性和长期储存之目的。
权利要求
一种可塑性微膨胀节能耐火材料，由蓝晶石、高岭土、焦宝石、叶蜡石、粉煤灰微珠和ZPF结合剂混合组成，其特征是1、蓝晶石25～53%，蓝晶石细粉12～32%，高岭土22～40%，焦宝石5～15%，叶蜡石3～10%，粉煤灰微珠0.1～6%，ZPF结合剂(外加)不少于10%。A、采用调节蓝晶石、高岭土、焦宝石、叶蜡石配比，达到产品烧结的理想微膨胀性等性能；B、所用矿物料采用不同粒度级配，骨料粒经5m/m以下，细粉料0.074m/m以下；C、配入粉煤灰微珠提高隔热保温性，改善施工流变性能。
2.ZPF复合剂由石油磺酸钠、羧甲基纤维素、硅酸钠以1∶0.5∶2比例在不低于55±5℃条件下复合而成。
3.根据权利要求1、2所述的一种可塑性微膨胀节能耐火材料，其特征在于所用矿物料与ZPF结合剂做干湿机械搅拌混合，并用调节ZPF结合剂比例用量，满足制成品的作业性、粘结强度和储存要求。
全文摘要
本发明提供了一种可塑性微膨胀节能耐火材料。它是选用国产蓝晶石、高岭土、粉煤灰微珠、ZPF复合结合剂等配制而成。其具有优良的可塑性、流变性、耐储性、节能性、耐用性和微膨胀性等特点，综合技术性能超过现有技术，并可取而代之。本发明的产品适用于炉窑等热工设备做内衬材料和修补密封材料，兼有耐火、隔热、密封诸功能。不仅品质兼优，工艺先进，且运储和施工使用非常方便，具有普遍推广应用价值。
文档编号F27D1/16GK1086505SQ9311496
公开日1994年5月11日 申请日期1993年11月30日 优先权日1993年11月30日
发明者张征 申请人:张征