专利名称：一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法
技术领域：
本发明属于耐火材料领域，主要涉及一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法。
背景技术：
以磷酸作结合剂，用烧结矾土或刚玉作集料，加塑性耐火黏土和保存剂配制而成的塑性泥料称为磷酸结合可塑料。此种可塑料的特点是具有较好的中高温结合强度，耐磨性和抗热震性能好，广泛用于加热炉烧嘴，熔铝炉、竖窑加料口和高温旋风分离器等的内衬。但是，可塑料原料中含有一些杂质，主要是以单质形态存在的金属铁(Fe)，是耐火原料在破粉碎设备上加工时带入的。磷酸会与金属铁等杂质发生反应，产生氢气，使材料发生鼓胀，变得疏松多孔，不利于材料水分的保持，缩短材料保存期。即使可塑料经过了充分困料，这种反应还是会在材料的保存过程中继续进行。因此，磷酸结合的可塑料缺点是保存期不够长，可塑料会发生硬化过早失去可塑性，一般保存期达不到三个月，甚至不到一个月或更短，这给可塑料的生产、运输、仓贮等带来了一定困难，并直接影响到施工作业和经济效益。中国专利CN1119174公开的磷酸盐结合高铝可塑料，组成为(wt% ):钠基膨润土 5 10 %，蓝晶石5 %，其余为高铝主原料，高铝主原料的粒度组成为3 lmm占37 45%，Γ0. 088mm占10 25 % ，〈O. 088mm占38 45 %，外加磷酸二氢铝4 9 %，柠檬酸和草酸2 3 %，其中草酸为O. 5 ^1.5 %，多元醇型非离子表面活性剂O. 2 O. 4 %，保存期可以达到3 12个月。该专利高铝原料临界粒度是3mm，采用的结合剂为磷酸盐，并且没有提供可塑料达到一定保存期时的一系列性能。 中国专利专利号200910227630，一种抗铝液侵润的高铝可塑料及制备方法，采用了酸洗高铝原料等制备可塑料，其质量百分比如下酸洗后粒度为5 O. 088mm的高铝颗粒料50 60被％，酸洗后粒度小于O. 088mm高铝细粉15 30wt%，水曲柳粘土 3 8 wt%，钠基膨润土 3 9 wt%，活性α —氧化铝微粉2 11 wt%，硅石粉3 5 wt%，采用BaSO4和Na3AlF6复合作为抗铝液润湿剂，其加入量为I 6 wt% ;并外加浓度为75%的磷酸溶液8 12 wt%和草酸O. 8 2 wt%。该专利与本发明的区别在于该专利添加抗铝液润湿剂是解决可塑料抗铝液侵润的问题，通过原料预酸洗工艺除去原料中的Fe等杂质，再辅以草酸作为保存剂延长可塑料的保存期。而本发明所采用的添加剂为一种缓蚀剂，加入到磷酸结合的可塑料中，可有效阻止Fe等杂质和磷酸的反应，延长可塑料的保存期，所用原料不用酸洗处理，工艺简单，生产效率高成本低且环保。
发明内容
本发明的目的是提出一种磷酸结合高铝质可塑料及其制备方法。—种磷酸结合高铝质可塑料，所述高铝质可塑料所采用的原料与质量百分比如下粒度为5 0. 088mm的烧结矾土颗粒50 60wt %，粒度小于O. 088mm烧结矾土细粉15 30wt%，水曲柳粘土 2 8 wt%，钠基膨润土 3 9 wt%，活性α 氧化铝微粉2 11 wt%，硅石粉3飞wt%;另外加入上述原料总重量8. 5 13. O wt%，浓度65%的磷酸作为结合剂；所述高铝质可塑料中加入有添加剂，所述添加剂为缓蚀剂，所述缓蚀剂的加入量为上述原料总重量的1. 0 3· O wt%0所述添加剂是十二烷基苯磺酸钠，乙二胺四乙酸，重铬酸钠，葡萄糖酸钠，钥酸钠，三聚磷酸铝中的一种或两种任意重量比例的组合。本发明所提出的可塑料的制备过程为先按比例将烧结矾土颗粒、烧结矾土细粉、钠基膨润土、添加剂和磷酸总用量60wt%的磷酸，放入混碾机中混合均匀，然后密封困料Γ3天；将困好的料、其它组分以及余下的磷酸一起混碾均匀，即得到该可塑料。本发明中所述的添加剂，属于缓蚀剂，可以是十二烷基苯磺酸钠，乙二胺四乙酸，重铬酸钠，葡萄糖酸钠，钥酸钠，三聚磷酸铝中的一种或两种的组合。缓蚀剂的加入能在可塑料体系内形成稳定的化合物，有效地抑制金属铁等杂质与磷酸在产品长期贮存中的反应生成络合物，从而有效地避免鼓胀的发生，保持可塑料的塑性，延长可塑料的保存期。本发明中，烧结矾土颗粒和烧结矾土细粉中Al2O3含量均为7(T90wt% ;所述的烧结矾土颗粒粒度为5 0. 088mm，烧结矾土细粉粒度< O. 088mm。本发明中所述的水曲柳粘土和钠基膨润土粒度为200目左右，起增塑作用。本发明中所述的活性α 氧化铝微粉属于可塑料的基质成分，可以提高高温下的强度。
本发明中所述的硅石粉粒度为180目左右，起膨胀剂的作用。本发明的磷酸结合的高铝质可塑料具有保存期长(可达6至12个月)、可塑性好(保存6 12个月后可塑性指数保持60%以上)、体积密度大、耐压强度高的特点，可以充分满足可塑料在现场的一系列应用，如衬体的频繁修补、紧急修补等。
具体实施例方式结合给出的实施例对本发明加以说明。
实施例表I为8个实施例的组分与配比。表I组分和配比
权利要求
1.一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料，所述高铝质可塑料所采用的原料与质量百分比如下粒度为5 O. 088mm的烧结帆土颗粒50 60wt%,粒度小于O. 088mm烧结帆土细粉15 30wt %，水曲柳粘土 2 8 wt%,钠基膨润土 3 9 wt%,活性α 氧化铝微粉2 11 wt%,硅石粉3 5 wt% ;另外加入上述原料总重量8. 5^13. O wt%，浓度65%的磷酸作为结合剂；其中，烧结矾土颗粒和烧结矾土细粉中Al2O3含量均为7(T90wt% ;其特征是所述高铝质可塑料中加入有添加剂，所述添加剂为缓蚀剂，所述缓蚀剂的加入量为上述原料总重量的1.O 3. O wt%0
2.根据权利要求1所述的一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料，其特征是所述添加剂是十二烷基苯磺酸钠，乙二胺四乙酸，重铬酸钠，葡萄糖酸钠，钥酸钠，三聚磷酸铝中的一种或两种任意重量比例的组合。
3.权利要求1所述一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料的制备方法，其特征在于所述高铝质可塑料的制备过程为先按比例将烧结矾土颗粒、烧结矾土细粉、钠基膨润土、添加剂和磷酸总用量60 wt %的磷酸放入混碾机中混碾均匀，然后密封困料f 3天；将困好的料、其它组分以及余下的磷酸一起混碾均匀，即得到该可塑料。
全文摘要
本发明所公开的是一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法，所采用的原料组成及重量百分比为粒度为5~0.088mm的烧结矾土颗粒50～60wt％，粒度小于0.088mm烧结矾土细粉15～30wt％，水曲柳粘土2~8wt%，钠基膨润土3~9wt%，活性α~氧化铝微粉2~11wt%，硅石粉3~5wt%，另外加入上述原料总重量8.5~13.0wt%，浓度65%的磷酸作为结合剂；所述高铝质可塑料中加入有添加剂，所述添加剂为缓蚀剂，所述缓蚀剂的加入量为上述原料总重量的1.0~3.0wt%。本发明的耐火可塑料具有保存期长、可塑性好、体积密度大、耐压强度高的特点。
文档编号C04B35/66GK103058680SQ20131000459
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者张军, 张新, 张三华, 曹喜营, 石会营, 惠先磊, 王战民 申请人:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司