专利名称：氧化硅质耐火浇注料及其使用方法
技术领域：
本发明涉及耐火浇注料及其使用方法，具体涉及氧化硅质耐火浇注料及其使用方法。
背景技术：
目前市场上广泛应用的低水泥、超低水泥结合高铝质耐火浇注料，其高温性能较传统水泥质耐火浇注料有明显改善，例如公开号为CN101475387A专利文献中公开的“超微细粉结合超低水泥耐火浇注料”即是其一。但是由于材料中CaO的存在势必造成低共熔相的产生，致使这类浇注料的荷重软化温度较低，高温強度也偏小。同时，优质高铝矿原料逐步枯竭，价格大幅度上升，两方面因素严重制约了该类耐火浇注料在高温领域的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供ー种耐火浇注料，提高耐火浇注料高温使用性能的同时降低成本。本发明采用如下技术方案:ー种氧化硅质耐火浇注料由骨料、粉料、促凝剂和外加结合剂组成，在于:A、骨料由煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或二者的混合物组成，其总量为骨料与粉料质量之和的60 70% ；
B、粉料由煅烧硅石粉和硅微粉或超细石英砂组成，其总量为骨料和粉料质量之和的30 40% ；C、促凝剂为冶金镁砂粉，其总量为骨料与粉料质量之和的2 4% ；D、外加结合剂为磷酸和磷酸ニ氢铝的水溶液，其总量分别为骨料和粉料质量之和的3 5%和8 12%。氧化硅质耐火浇注料进ー步的技术方案是:骨料中SiO2含量> 95%、粒度分别为3 6 mm、I 3 mm和0.5 I mm的煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或者二者的混合物用量为骨料与粉料质量之和的30 35%、18 20%和8 10%。粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅烧硅石粉用量为骨料与粉料质量之和的25 27%，SiO2彡95%、平均粒度d5(l2 y m的硅微粉或超细石英砂用量为骨料与粉料质量之和的3 5%。促凝剂中MgO ^ 95%、粒度^ 200目的冶金镁砂粉用量为骨料与粉料质量之和的2 4%。外加结合剂中浓度为60%的磷酸水溶液用量为骨料与粉料质量之和的3 5%，密度为1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氢铝水溶液用量为骨料与粉料质量之和的8 12%。氧化硅质耐火浇注料更进一歩的技术方案是:骨料中SiO2含量> 95%、粒度分别为3-6 mm、1-3 mm和0.5-1 mm的煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或者二者的混合物用量为骨料与粉料质量之和的35%、20%和10%。粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅烧硅石粉用量为骨料与粉料质量之和的27%，SiO2 ^ 95%、平均粒度d5(l2 u m的硅微粉或超细石英砂用量为骨料与粉料质量之和的5%。促凝剂中MgO ^ 95%、粒度< 200目的冶金镁砂粉用量为骨料与粉料质量之和的3%。外加结合剂中浓度为60%的磷酸水溶液用量为骨料与粉料质量之和的4%，密度为1.48 1.52§ん11136<]磷酸ニ氢铝水溶液用量为骨料与粉料质量之和的10%。氧化硅质耐火浇注料应用于预制件的生产时，在于经过如下步骤:步骤I配料并将配好的骨料置于强制搅拌机中拌匀，加入磷酸水溶液，拌匀后加入粉料并拌匀，置于捆料池中密封捆料24小时，翻料一次，再密封捆料24小时，按48.5 kg/袋装袋，并将已包装成小袋1.5 kg /袋的冶金镁砂装入浇注料袋中供成形用；步骤2 将捆好的料及冶金镁砂置于强制搅拌机中拌匀，并均匀加入磷酸ニ氢铝水溶液，将其拌至浇注成形所需要的流动度；步骤3将拌好的料置于模具中浇注并振动成形；步骤4带模养护24小时，脱模养护24小时以上；步骤5按烘烧制度入炉烘烧；步骤6冷却、出炉、检验、包装、送至现场组装并适当烘炉后方能投入使用。氧化硅质耐火浇注料用于预制件的生产，其更进一歩的技术方案是烘烧制度如下:
步骤I 0到8小时，将温度从室温均匀升至100°C ；步骤8 8到12小时，100°C保温4小时；步骤9 12到20小时，将温度从100°C均匀升温到220°C ；步骤10 20到28小时，220°C保温8小时；步骤11 28到36小时，将温度从220°C均匀升温至340°C ；步骤12 36到52小时，340°C保温16小时；步骤13 52到60小时，将温度从340°C均匀升温至460°C ；步骤14 60到68小时，460°C保温8小时;步骤15 68到76小时，将温度从460°C均匀升温至580°C ；步骤16 76到84小时，580°C保温8小时;步骤17 84到104小时，将温度从580°C均匀升温至880°C ；步骤18 104到112小时，880°C保温8小时；步骤19 112到120小时，将温度从880°C均匀升温至1060°C ；步骤20 120到128小时，1060°C保温8小时，推车冷却或停炉冷却。氧化硅质耐火浇注料用于现场浇注，在于经过如下步骤:步骤21配料并将配好的骨料置于强制搅拌机中拌匀，加入磷酸水溶液，拌匀后加入粉料并拌匀，置于捆料池中密封捆料24小时，翻料一次，再密封捆料24小时，按48.5 kg/袋装袋，并将已包装成小袋1.5 kg /袋的冶金镁砂装入浇注料袋中供成形用；步骤22将捆好的料及冶金镁砂置于强制搅拌机中拌匀，并均匀加入磷酸ニ氢铝水溶液，将其拌至浇注成形所需要的流动度；步骤23将拌好的料置于模具中浇注并振动成形；步骤24带模养护24小时，脱模养护24小时以上；步骤25按烘烧制度入炉烘烧；步骤26投入使用。氧化硅质耐火浇注料用于现场浇注，其更进一歩的技术方案是所述烘炉升温制度如下:步骤27 O到8小时，将温度从室温(20°C)均匀升温至100°C ；步骤28 8到16小时，100°C保温8小时;步骤29 16到24小时，将温度从100°C均匀升温至220°C ；步骤30 24到40小时，220°C保温16小时；步骤31 40到48小时，将温度从220°C均匀升温至340°C ；步骤32 48到84小时，340°C保温36小时；步骤33 84到92小时，将温度从340°C均匀升温至460°C ；步骤34 92到116小时，460°C保温24小时；步骤35 116到124小时，将温度从460°C均匀升温至580°C ；步骤36 124到140小时，580°C保温16小时；步骤37 140到160小时，将温度从580°C均匀升温至880°C ；步骤38 160到176小时，880°C保温16小时;步骤39 176到184小时，将温度从880°C均匀升温至1040°C ；步骤40 184到192小时，1040°C保温8小时;
步骤41 192到200小时，将温度从1040°C均匀升温至1200°C ；步骤42 200到204小时，1200°C保温4小时;步骤43 204到222小时，将温度从1000°C均匀升温至1470°C ；步骤44 222到238小时，1470°C保温8小时，并将温度调整至所需要温度投入使用。与现有技术相比，本发明的有益效果是荷重软化温度高、高温強度高、在较宽的温度范围(870 1470°C)使用、内衬稳定和抗热震性能优良等高温使用性能，同时，与高铝质原料相比硅石原料分布面广而且产量大，价格也较低廉，便于推广应用。
具体实施例方式氧化硅质耐火浇注料，由骨料、粉料、促凝剂和外加结合剂组成，在于:A、骨料由煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或二者的混合物组成，其总量为骨料与粉料质量之和的60 70%。其中SiO2含量彡95%、粒度分别为3 6 mm、I 3 mm和0.5 I mm的煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或者二者的混合物用量为骨料与粉料质量之和的35%、20% 和 10%oB、粉料由煅烧硅石粉和硅微粉或超细石英砂组成，其总量为骨料和粉料质量之和的30 40%。其中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅烧硅石粉用量为骨料与粉料质量之和的27%，SiO2彡95%、平均粒度d5(l2iim的硅微粉或超细石英砂用量为骨料与粉料质量之和的
5% oC、促凝剂为MgO彡95%、粒度彡200目的冶金镁砂粉，其用量为骨料与粉料质量之和的3%。D、外加结合剂由浓度为60%的磷酸水溶液和密度为1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氢铝水溶液组成，其用量分别为骨料与粉料质量之和的4%和10%。氧化硅质耐火浇注料用于生产预制件的方法是:步骤45 配料并将配好的骨料置于强制搅拌机中拌匀，加入磷酸水溶液，拌匀后加入粉料并拌匀，置于捆料池中密封捆料24小时，翻料一次，再密封捆料24小时，按48.5kg /袋装袋，并将已包装成小袋1.5 kg /袋的冶金镁砂装入浇注料袋中供成形用；步骤46将捆好的料及冶金镁砂置于强制搅拌机中拌匀，并均匀加入磷酸ニ氢铝水溶液，将其拌至浇注成形所需要的流动度；步骤47将拌好的料置于模具中浇注并振动成形；步骤48带模养护24小时，脱模养护24小时以上；步骤49按烘烧制度入炉烘烧，烘烧制度按照步骤50至步骤63进行；步骤50 0到8小时，将温度从室温均匀升至100°C ；步骤51 8到12小时，100°C保温4小时；步骤52 12到20小时，将温度从100°C均匀升温到220°C ；步骤53 20到28小时，220°C保温8小时；步骤54 28到36小时，将温度从220°C均匀升温至340°C ；步骤55 36到52小时，340°C保温16小时；步骤56 52到60小时，将温度从340°C均匀升温至460°C ；步骤57 60到68小时，460 V保温8小时；步骤58 68到76小时，将温度从460°C均匀升温至580°C ；
步骤59 76到84小时，580 V保温8小时；步骤60 84到104小时，将温度从580°C均匀升温至880°C ；步骤61 104到112小时，880°C保温8小时；步骤62 112到120小时，将温度从880°C均匀升温至1060°C ；步骤63 120到128小时，1060°C保温8小时，推车冷却或停炉冷却。步骤64冷却、出炉、检验、包装、送至现场组装并适当烘炉后方能投入使用。氧化硅质耐火浇注料用于现场浇注的方法是:步骤65 配料并将配好的骨料置于强制搅拌机中拌匀，加入磷酸水溶液，拌匀后加入粉料并拌匀，置于捆料池中密封捆料24小时，翻料一次，再密封捆料24小时，按48.5kg /袋装袋，并将已包装成小袋1.5 kg /袋的冶金镁砂装入浇注料袋中供成形用；步骤66将捆好的料及冶金镁砂置于强制搅拌机中拌匀，并均匀加入磷酸ニ氢铝水溶液，将其拌至浇注成形所需要的流动度；步骤67将拌好的料置于模具中浇注并振动成形；步骤68带模养护24小时，脱模养护24小时以上；步骤69烘烧，烘炉升温制度按照步骤70至步骤87进行；步骤70 0到8小时，将温度从室温(20°C)均匀升温至100°C ;步骤71 8到16小时，100°C保温8小时；步骤72 16到24小时，将温度从100°C均匀升温至220°C ；步骤73 24到40小时，220°C保温16小时；步骤74 40到48小时，将温度从220°C均匀升温至340°C ；步骤75 48到84小时，340°C保温36小时；步骤76 84到92小时，将温度从340°C均匀升温至460°C ；步骤77 92到116小时，460°C保温24小时；
步骤78116到124小时，将温度从460°C均匀升温至580°C ；步骤79124到140小时，580°C保温16小时；步骤80140到160小时，将温度从580°C均匀升温至880°C ；步骤81160到176小时，880°C保温16小时；步骤82176到184小时，将温度从880°C均匀升温至1040°C ；步骤83184到192小时，1040°C保温8小时；步骤84192到200小时，将温度从1040°C均匀升温至1200°C ；步骤85200到204小时，1200°C保温4小时；步骤86204到222小时，将温度从1000°C均匀升温至1470°C ；步骤87222到238小吋，1470°C保温8小吋，并将温度调整至所需要温度投入使用。上述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等 同手段，均在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.一种氧化硅质耐火浇注料由骨料、粉料、促凝剂和外加结合剂组成，其特征在于: A、骨料由煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或二者的混合物组成，其总量为骨料与粉料质量之和的60 70% ； B、粉料由煅烧硅石粉和硅微粉或超细石英砂组成，其总量为骨料和粉料质量之和的30 40% ； C、促凝剂为冶金镁砂粉，其总量为骨料与粉料质量之和的2 4%； D、外加结合剂为磷酸和磷酸ニ氢铝的水溶液，其总量分别为骨料和粉料质量之和的3 5%和8 12%。
2.根据权利要求1所述的氧化硅质耐火浇注料，其特征在于:所述骨料中SiO2含量彡95%、粒度分别为3 6 mm、l 3 mm和0.5 I mm的煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或者二者的混合物用量为骨料与粉料质量之和的30 35%、18 20%和8 10% ;粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅烧硅石粉用量为骨料与粉料质量之和的25 27%，SiO2 ^ 95%、平均粒度d5(l2 u m的硅微粉或超细石英砂用量为骨料与粉料质量之和的3 5% ;促凝剂中MgO ^ 95%、粒度< 200目的冶金镁砂粉用量为骨料与粉料质量之和的2 4% ;外加结合剂中浓度为60%的磷酸水溶液用量为骨料与粉料质量之和的3 5%，密度为1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氢铝水溶液用量为骨料与粉料质量之和的8 12%。
3.根据权利要求1所述的氧化硅质耐火浇注料，其特征在于:骨料中SiO2含量>95%、粒度分别为3 6 mm、l 3 mm和0.5 I mm的煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或者二者的混合物用量为骨料与粉料 质量之和的35%、20%和10% ;粉料中SiO2彡95%、粒度彡320目的煅烧硅石粉用量为骨料与粉料质量之和的27%，SiO2 ^ 95%、平均粒度d5(l2 u m的硅微粉或超细石英砂用量为骨料与粉料质量之和的5% ;促凝剂中MgO ^ 95%、粒度< 200目的冶金镁砂粉用量为骨料与粉料质量之和的3% ;外加结合剂中浓度为60%的磷酸水溶液用量为骨料与粉料质量之和的4%，密度为1.48 1.52g/cm3的磷酸ニ氢铝水溶液用量为骨料与粉料质量之和的10%。
4.权利要求1至3任ー权利要求所述的氧化硅质耐火浇注料的预制件生产方法，其特征在于:经过如下步骤: 步骤I配料并将配好的骨料置于强制搅拌机中拌匀，加入磷酸水溶液，拌匀后加入粉料并梓勾，直于抱料池中S封抱料24小时，翻料一次，再S封抱料24小时，按48.5 kg /袋装袋，并将已包装成小袋1.5 kg /袋的冶金镁砂装入浇注料袋中供成形用； 步骤2 将捆好的料及冶金镁砂置于强制搅拌机中拌匀，并均匀加入磷酸ニ氢铝水溶液，将其拌至浇注成形所需要的流动度； 步骤3将拌好的料置于模具中浇注并振动成形； 步骤4带模养护24小时，脱模养护24小时以上； 步骤5按烘烧制度入炉烘烧； 步骤6冷却、出炉、检验、包装、送至现场组装并适当烘炉后方能投入使用。
5.根据权利要求4所述的氧化硅质耐火浇注料的预制件生产方法，其特征在于:所述的烘烧制度如下: 步骤7 0到8小时，将温度从室温均匀升至100°C ； 步骤8 8到12小时，100°C保温4小时；步骤9 12到20小时，将温度从100°C均匀升温到220°C ； 步骤10 20到28小时，220°C保温8小时； 步骤11 28到36小时，将温度从220°C均匀升温至340°C ； 步骤12 36到52小时，340°C保温16小时； 步骤13 52到60小时，将温度从340°C均匀升温至460°C ； 步骤14 60到68小时，460°C保温8小时; 步骤15 68到76小时，将温度从460°C均匀升温至580°C ； 步骤16 76到84小时，580°C保温8小时; 步骤17 84到104小时，将温度从580°C均匀升温至880°C ； 步骤18 104到112小时，880°C保温8小时； 步骤19 112到120小时，将温度从880°C均匀升温至1060°C ； 步骤20 120到128小时，1060°C保温8小时，推车冷却或停炉冷却。
6.权利要求1至3任ー权利要求所述的氧化硅质耐火浇注料的现场浇注方法，其特征在于:经过如下步骤: 步骤21配料并将配好的骨料置于强制搅拌机中拌匀，加入磷酸水溶液，拌匀后加入粉料并梓勾，直于抱料池中S封抱料24小时，翻料一次，再S封抱料24小时，按48.5 kg /袋装袋，并将已包装成小袋 1.5 kg /袋的冶金镁砂装入浇注料袋中供成形用； 步骤22将捆好的料及冶金镁砂置于强制搅拌机中拌匀，并均匀加入磷酸ニ氢铝水溶液，将其拌至浇注成形所需要的流动度； 步骤23将拌好的料置于模具中浇注并振动成形； 步骤24带模养护24小时，脱模养护24小时以上； 步骤25按烘烧制度入炉烘烧； 步骤26投入使用。
7.根据权利要求6所述的氧化硅质耐火浇注料的现场浇注方法，其特征在于:所述的烘炉升温制度如下: 步骤27 0到8小时，将温度从室温(20°C)均匀升温至100°C ； 步骤28 8到16小时，100°C保温8小时; 步骤29 16到24小时，将温度从100°C均匀升温至220°C ； 步骤30 24到40小时，220°C保温16小时； 步骤31 40到48小时，将温度从220°C均匀升温至340°C ； 步骤32 48到84小时，340°C保温36小时； 步骤33 84到92小时，将温度从340°C均匀升温至460°C ； 步骤34 92到116小时，460°C保温24小时； 步骤35 116到124小时，将温度从460°C均匀升温至580°C ； 步骤36 124到140小时，580°C保温16小时； 步骤37 140到160小时，将温度从580°C均匀升温至880°C ； 步骤38 160到176小时，880°C保温16小时; 步骤39 176到184小时，将温度从880°C均匀升温至1040°C ； 步骤40 184到192小时，1040°C保温8小时;步骤41 192到200小时，将温度从1040°C均匀升温至1200°C ；步骤42 200到204小时，1200°C保温4小时;步骤43 204到222小时，将温度从1000°C均匀升温至1470°C ；步骤44 2 22到238小吋，1470°C保温8小吋，并将温度调整至所需要温度投入使用。
全文摘要
本发明公开了一种氧化硅质耐火浇注料及其使用方法，该浇注料由骨料、粉料、促凝剂和外加结合剂组成。骨料由煅烧硅石、废硅砖回收物的破碎料或二者的混合物组成，其总量为骨料与粉料质量之和的60～70%；粉料由煅烧硅石粉和硅微粉或超细石英砂组成，其总量为骨料和粉料质量之和的30～40%；促凝剂为冶金镁砂粉，其总量为骨料与粉料质量之和的2～4%；外加结合剂为磷酸和磷酸二氢铝的水溶液，其总量分别为骨料和粉料质量之和的3～5%和8～12%。本发明的氧化硅质耐火浇注料具有荷重软化温度高、高温强度大、适用温度范围广、高温体积稳定、抗热震性能优良等高温性能，且原料分布面广、产量大、价格低廉，便于推广应用。
文档编号C04B35/66GK103086726SQ20131001184
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者张命荣 申请人:成都蜀冶新材料有限责任公司