[发明专利]高强低导热节能耐火材料

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，特别涉及一种高强低导热节能耐火材料。

背景技术

在冶金炼钢工业过程中，转炉冶炼后高温钢水经过钢包和中间包最后铸成坯体，在冶炼工艺涉及的所有高温熔融容器内必须砌筑耐火材料，常规耐火材料衬分为工作层、保温层、永久层。由于常规使用的耐火材料保温性能不好，钢水在容器内温度下降快，为保证钢材的性能，必须提高钢水的最初温度，以满足工艺需要。

在热风和热力管道中，为了保证高温气体在输送过程中的温度，在管道内砌筑耐火材料。在高温窑炉使用中，为保证窑炉的保温效果，同时提高窑炉内衬使用寿命，常采用由重质砖和轻质耐火材料组合砌筑，导致窑炉内衬热容量大，热效率降低。由于传统轻质保温材料强度低，不能直接用于工作层，必须用多层耐火材料砌筑，使得管径增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强低导热节能耐火材料，这种保温材料强度高，重量轻，抗热震性好，耐火度高(1650℃以上)，可以代替原钢包、中间包永久衬和保温层，或用于非接触高温熔体的热工设备和管道，可以直接用于工作衬，不但提高保温效果，而且延长设备的使用寿命。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种高强低导热节能耐火材料，由微孔莫来石骨料、Al₂O₃微粉、高温水泥、高铝微粉、矾土微粉、SiO₂微粉和膨胀剂组成；其化学成分按重量百分比为：

5-8mm微孔莫来石骨料：0.1-18％；

3-5mm微孔莫来石骨料：16-22％；

1-3mm微孔莫来石骨料：15-25％；

0-1mm微孔莫来石骨料：6-18％；

高铝微粉：4-11％；

SiO₂微粉：2-6％；

活性Al₂O₃微粉：2-6％；

高温水泥：10-30％；

膨胀剂：7-12％。

所述微孔莫来石骨料中Al₂O₃≥65％；Fe₂O₃≤1.2；体积密度≤1.3；气孔率≥50％；耐压强度≥8Mpa；平均孔径D₅₀≤50μm莫来石晶含量≥40％.

高铝微粉中Al₂O₃≥80％，320目的微粒含量≥60％。

所述Al₂O₃微粉中Al₂O₃≥95％，粒度不大于5μm的微粒的含量＞80％。

所述SiO₂微粉中SiO₂≥88％，粒度不大于1μ的微粒的含量＞80％。

所述高温水泥可以是高铝水泥或纯铝酸钙水泥，其中高铝水泥中Al₂O₃≥50％，纯铝酸钙水泥中Al₂O₃≥65％，比表面＞8500cm²/g。所述膨胀剂为硅线石、蓝晶石、红柱石中的至少一种。

下面分别介绍本发明耐火材料各个组分的作用：

本发明由于采用细结晶化微孔莫来石骨料、高耐火度的纯铝酸钙水泥及a-Al₂O₃微粉，因此具有高强度，高耐火度，低导热，保温性能好等优点。

骨料的理化指标为：Al₂O₃≥65％，Fe₂O₃≤1.2，体积密度≤1.1，气孔率≥60％，耐压强度≥10MPa。

基质组成主要采用超细微粉，在使用温度达到1000℃以上时，能参加固相反应，生成新的化合物和形成陶瓷相，使组织结构致密化，以提高耐火材料的高温强度。

高铝微粉理化指标：Al₂O₃≥85％，其余为SiO₂，TiO₂，粒度小于600目；

活性Al₂O₃微粉理化指标：Al₂O₃≥98％，粒度≤2μ的＞80％；

SiO₂微粉理化指标：SiO₂≥92％，粒度≤1μ的＞90％。