[发明专利]一种硅质耐火浇注料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料浇注料技术领域。具体涉及一种硅质耐火浇注料及其制备方法。

背景技术

硅质耐火材料是一种典型的酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣侵蚀能力，对CaO、FeO、 Fe₂O₃等氧化物也有良好的抵抗性，但受碱性渣强烈侵蚀时易被含Al₂O₃、K₂O、Na₂O等氧化 物作用而破坏。

典型的硅质耐火材料荷重变形温度高，同时具有很高的导热系数；在600℃以上使用时， 热震稳定性较高；残余膨胀保证了砌筑有良好的气密性和结构强度。因而，它用做高炉、热 风炉及焦炉的砌筑材料。硅质耐火材料的主要缺点是，由于氧化硅的多晶转变导致较大的体 积变化，使其在600℃以下的抗热震性差；其次是耐火度不高，这限制了应用的广泛性。

硅石制品中SiO₂晶型的相对含量对于其性质有很大影响。根据使用条件与性质不同，选 择最合理的含量特别是鳞石英与方石英的相对含量，是生产硅质耐火材料的关键。

在生产中，由于SiO₂不能由石英相直接转变为鳞石英相，为了获得大量的鳞石英相，必 须添加合适的矿化剂量，首先是促进石英转化为比重较低的鳞石英与方石英；其次不显著降 低其耐火度等高温性能；防止在烧成过程中因相变过快导致制品的松散与开裂。

硅砖在烧成过程中发生许多相变，有很大的体积变化，加上砖坯在烧成温度下所形成的 熔液很少，因此硅砖的烧成较其它耐火材料困难得多，多采用高温烧成。而且SiO₂的多晶转 变会发生体积膨胀，使制品产生裂纹。

发明内容

本发明的任务在于提供一种致密度好、强度较高、成本低和环保节能的硅质耐火浇注料 及其制备方法。

为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：先将65～75wt％的石英颗粒、20～28wt％的 石英细粉、2～8wt％的硅微粉、1～3wt％的水泥、0.1～0.2wt％的三聚磷酸钠、0.05～0.1wt％的六 偏磷酸钠和0.08～0.15wt％的有机纤维进行混合，外加上述混合料5～10wt％的水，搅拌均匀， 振动成型，烘干；然后在590～800℃条件下烧成，制得硅质耐火浇注料。

其中：石英颗粒的级配是：粒径是3～1mm的为35～45wt％，粒径是1～0mm的为55～65wt％； 石英细粉的粒径小于0.088mm；硅微粉的SiO₂含量≥88％，粒径小于10μm；水泥为高铝水 泥、铝酸钙水泥、硅酸盐水泥中的一种以上。

由于采用上述技术方案，本发明将硅微粉作为添加剂加入到硅质耐火材料中，硅微粉本 身就是耐火浇注料的一种结合剂，添加少量水泥，可以保证浇注料低温烘烤后就具有一定的 强度，而且，水泥中的氧化钙也是硅质耐火材料的一种矿化剂，高温下使用时可促进石英向 鳞石英相转变。同时，硅微粉一方面由于其粒径很小，可以填充空隙减小气孔；另一方面硅 微粉的表面活性很大，分布于颗粒边缘，在较低温度下易与颗粒结合，可以封闭部分气孔， 从而提高浇注料的致密度及强度。而且，硅微粉中SiO₂的含量较高，碱金属含量低，不会对 硅质耐火材料的耐火性能造成损害。此外，硅微粉是工业生产副产品，将其应用于耐火材料 中可使废物资源化和无害化。因此，这种硅质浇注料既节省了高温烧成工序，节约能源，又 可扩大硅微粉的使用范围，提高工业副产品资源高效利用。

因此，本发明制备的硅质耐火浇注料具有致密度好、强度较高、成本低和环保节能特点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制：

实施例1  一种硅质耐火浇注料及其制备方法

先将65～67wt％的石英颗粒、25～28wt％的石英细粉、5～8wt％的硅微粉、1～2wt％的高铝 水泥、0.1～0.2wt％的三聚磷酸钠、0.05～0.1wt％的六偏磷酸钠和0.08～0.15wt％的有机纤维进行 混合，外加上述混合料5～8wt％的水，搅拌均匀，振动成型，烘干；然后在590～650℃条件下 烧成，制得硅质耐火浇注料。