专利名称：高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火浇注料及其生产方法。
碳化硅质耐火浇注料是高温工业广泛采用的耐火材料。目前碳化硅质耐火浇注料的生产方法主要是采用工业合成碳化硅与粘土和适当的结合剂拌合而成。这种耐火浇注料在使用过程中常因粘土产生较多的玻璃相，基质相结合强度较低，而影响了浇注料的强度和使用寿命。
本发明的目的是提供一种在高温使用过程中能通过内部组织结构的调整而具有自增强作用的碳化硅质耐火浇注料及其生产方法。该种浇注料及其生产方法是以碳化硅颗粒料和蓝晶石族矿物(包括蓝晶石、红柱石和硅线石三种矿物)的微粉为主要原料，利用碳化硅颗粒的优良性能和蓝晶石族矿物微粉在高温条件下分解形成莫来石纤维和SiO2熔体的相变过程3(Al2O3·SiO2)-3Al2O3·2SiO2(莫来石)＋SiO2(熔体)实现的。这种相变形成的莫来石纤维能通过原位生长，发挥纤维增强作用，有效地提高浇注料基质相的强度，熔体相能促进浇注料在较低温度条件下实现烧结，因而使该种浇注料在使用过程中具有自增强作用。同时蓝晶石族矿物微粉的分解将产生小量的体积膨胀，并与粘土的收缩相抵消，保持了耐火材料的体积稳定性。该方法工艺流程简单，体积稳定性好，浇注料耐火度高，高温强度大，应用范围广，易于实施推广，其最终产品可以是散状的耐火浇注料，也可以是耐火预制件或不烧砖。
本发明是通过下述方式实现的。
这种高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，是以碳化硅颗粒料和蓝晶石族矿物(只用其中的一种即可，下同)的微粉为主要原料，并采用下述步骤进行的(1)配料步骤将所述碳化硅颗粒料与蓝晶石族矿物微粉及结合粘土、粘结剂按下述重量份数进行配合碳化硅颗粒料 ＜3mm 35～55％＜0.1mm30～45％蓝晶石族矿物微粉 ＜30μm10～25％结合粘土 ＜0.08mm5～15％液体粘结剂(外加) 8～12％(2)混料步骤按所述配合比将原料混合并搅拌5～10分钟，使其成为均匀的泥料，即为所述高温自增强型碳化硅质耐火浇注料。
这种高温自增强型碳化硅质耐火浇注料，也可在步骤(1)和步骤(2)的基础上进一步按下述步骤制成耐火预制件或不烧砖(3)成型步骤将所述耐火浇注料用压砖机或振动成型机或手工捣打方法制成预制件或砖坯。
(4)干燥步骤将所述预制件或砖坯在100～110℃烘干24小时以上，或自然风干2天以上。
本发明中，从原料的制备到浇注料及预制件和不烧砖的制成都是采用通用设备进行的。
本发明所使用的原料中，碳化硅颗粒料和结合粘土均为耐火材料工业通用的耐火原料。蓝晶石族矿物微粉，是从蓝晶石族矿物的矿石制得的，是将蓝晶石族矿物的矿石经破碎，采用常规的选矿、超细粉碎方法得到的。
本发明所使用的液体粘结剂为耐火材料工业通用的粘结剂，如工业级磷酸溶液、磷酸盐溶液、纸浆废液、水玻璃溶液等。
本发明所述的耐火浇注料是没有固定形状的，耐火预制件和不烧砖可以是各种形状的。
下面用实施例详细说明实施例1以碳化硅颗粒料和蓝晶石微粉为主要原料，将所述碳化硅颗粒料与蓝晶石族矿物微粉及结合粘土、粘结剂按下述重量份数进行配合碳化硅颗粒料 ＜3mm 38％＜0.1mm 40％蓝晶石族矿物微粉 ＜30μm 12％结合粘土 ＜0.08mm10％液体粘结剂(外加) 10％按所述配合比将原料混合并搅拌5～10分钟，使其成为均匀的泥料，即为所述高温自增强型碳化硅质耐火浇注料。
将所述耐火浇注料手工捣打制成砖坯(预制件)，在高温窑炉中以1200℃烘烤3小时，自然冷却。烧结坯体耐火度＞1750℃，体积密度为2.1～2.2g/cm3，显气孔率为21～25％，常温耐压强度达59～90Mpa，烧成体积膨胀率为1.0～2.5％。
本发明提供了一种高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，原料丰富，工艺流程简单，产品高温强度大，体积稳定性好，成本低，便于实施推广。本发明所获得的高温自增强型碳化硅质耐火浇注料既可做为散状耐火材料用于各类窑炉砌筑体，也可将其制成耐火预制件或不烧砖使用。
权利要求
1.一种高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，其特征在于这种浇注料是以碳化硅颗粒料和蓝晶石族矿物(包括蓝晶石、红柱石、硅线石三种矿物)的微粉为主要原料，在高温使用过程中可通过内部组织结构的调整具有自增强作用，并采用下述步骤进行的(1)配料步骤将所述碳化硅颗粒料与蓝晶石族矿物微粉(只用其中的一种即可，下同)及结合粘土、液体粘结剂按下述重量份数进行配合碳化硅颗粒料 ＜3mm35～55％＜0.1mm 30～45％蓝晶石族矿物微粉 ＜30μm 10～25％结合粘土 ＜0.08mm 5～15％液体粘结剂(外加) 8～12％(2)混料步骤按所述配合比将原料混合并搅拌5～10分钟，使其成为均匀的泥料，即为所述高温自增强型碳化硅质耐火浇注料。
2.根据权利要求1所述的高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，其特征在于这种高温自增强型碳化硅质耐火浇注料，也可在步骤(1)和步骤(2)的基础上用压砖机或振动成型机或手工捣打方法制成耐火预制件或不烧砖。
3.根据权利要求1所述的高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，其特征在于碳化硅颗粒料和结合粘土均为耐火材料工业通用的耐火原料，蓝晶石族矿物微粉为粒度＜30μm的微粉。
4.根据权利要求1所述的高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，其特征在于所使用的液体粘结剂为耐火材料工业通用的粘结剂，如工业级磷酸溶液、磷酸盐溶液、纸浆废液或水玻璃溶液等。
5.根据权利要求1和权利要求2所述的高温自增强型碳化硅质耐火浇注料及其生产方法，其特征在于耐火预制件或不烧砖可以是各种形状的。
全文摘要
本发明涉及一种耐火浇注料及其生产方法。这种浇注料是以碳化硅和蓝晶石族矿物为主要原料,利用蓝晶石族矿物的高温相变作用,使产品在高温作用过程中通过内部组织结构的调整具有自增强作用,其生产方法是将碳化硅颗粒料与蓝晶石族矿物微粉及结合剂按一定比例配合,制成耐火浇注料,该材料可以做为各类高温窑炉的砌筑材料,也可制成预制件或不烧砖使用。本发明原料来源广泛、工艺简单、产品高温强度大、便于实施推广。
文档编号C04B35/567GK1235134SQ9910787
公开日1999年11月17日 申请日期1999年6月7日 优先权日1999年6月7日
发明者李博文 申请人:李博文