水调高温胶泥制作方法

郭少仪, 鲁维莎, 郭迅

1996年6月19日

1995年2月6日

1995年2月6日

江西科光窑炉技术开发公司

C04B28/00GK1124749SQ9510091

水调 胶泥 高温

1.一种水调高温胶泥，是以高铝熟料粉为基质，以磷酸盐为粘合剂，本发明的特征在于其中主材的组成(重量％)为(1)高铝熟料粉80—98(2)矾土熟料微粉 0.1—5(3)锂云母粉 0.5—2(4)膨润土0.1—3粘合剂的组成为(1)结合粘土 1—5(2)羧甲基纤维素钠0.1—1(3)改性淀粉 0.1—3(4)三聚磷酸钠0.1—12.根据权利要求1所述的高温胶泥，其中高铝熟料粉的三氧化二铝含量不少于82％，粒度不大于0.09毫米3.根据权利要求1所述的高温胶泥，其中矾土熟料微粉的三氧化二铝含量不少于82％，粒度为5—10微米4.根据权利要求1所述的高温胶泥，其中锂云母粉的氧化钾与氧化钠含量不少于7％，氟不大于5％5.根据权利要求1所述的高温胶泥，其中膨润土的加水膨胀倍数不少于96.一种水调高温胶泥的使用方法，其特征在于根据施工用量投料，加入占胶泥重量20—30％的自来水，搅拌10分钟以上直至搅拌均匀

本发明涉及耐火材料领域特别涉及用于工业窑炉耐火砖的砌筑修补，涂抹和喷涂的水调高温胶泥“高温胶泥”于1988年申请专利，授权后其专利号为ZL88106450.5，该发明的“高温胶泥”由Al2O3含量为75～80％的高铝熟料粉和Al2O3含量为94％的自刚玉粉，Al2O3含量为55％的兰晶石粉组成基料，以硫酸铝溶液和双氢磷酸铝溶液组成复合胶粘剂，基料与胶粘剂混合经化学反应后制成高温胶泥发明人于1989年第二期“安装”杂志上发表了“窑炉砌体的损坏机理与高温胶泥的研制”的论文，从理论上对该高温胶泥的作用机理进行阐述该专利产品于1989年投放市场后取得较好的社会效益与经济效益，提高窑料寿命1倍左右，但用户也反应出一些需要改进的问题1.原发明是以胶状(流动体)物出售的由于胶泥稠度是在生产工厂内确定的，但由于用户的炉种及施工方法不同，对稠度的要求也各异，因稠度不能调整，给用户带来殊多不便，使用范围受限，并且给运输带来麻烦2.原发明的胶粘剂是硫酸铝与磷酸铝均为酸性液体，加入基料后与基料物中的Fe2O3、Na2O、K2O、CaO、MgO等碱性氧化物发生反应，虽然在生产过程中经一段时间反应，但终因少量元素需较长时间才能反应完全因此，保存六个月以上时会出现硬结，其中胶粘剂与基质离析使用时要重新搅拌3.原发明在基质中使用了电熔白刚粉、兰晶石粉和胶粘剂中的磷酸、氢氧化铝的价格昂贵，并且生产工艺复杂，生产周期长，产量低，成本高，不利于大面积推广应用4.原发明为火硬性胶泥，即必须经加热才能产生强度，这对一些窑衬要边砌筑边转窑，没有一定的常温强度是不安全的本发明的目的在于克服原发明和已有技术的缺点，在原发明的基础上研制一种常温即产生足够强度，经加热后随窑炉温度的上升，强度亦随之增高，生产工艺简单、成本低，不用胶体作胶粘剂，使用根据施工方法和窑炉情况用自来水以加水量来控制胶泥的稠度的新型高温胶泥发明人在原发明的基础上，经反复研究及实践，终于研制成功了一种能达到上述目的配方及其配制方法现将本发明的配方说明如下，本发明的配方分主材(基质)与粘合剂(胶粘剂)两部分主材(基质)组成(1)高铝熟料粉 80～98重量％(2)矾土熟料微粉0.1～5重量％(3)锂云母粉0.5～2重量％(4)膨润土 0.1～3重量％粘合剂的组成(外加量占主材重量％)为(1)结合粘土(耐火度不大于1560℃) 1～5％重量％(2)羧甲基纤维素钠(食品级) 0.1～1％重量％(3)改性淀粉 0.1～3％重量％(4)三聚磷酸钠(Na5P3O10含量不低于95％) 0.1～1％重量％其中，高铝熟料粉的Al2O3含量不少于82％，粒度不大于0.09毫米；矾土熟料微粉Al2O3含量不少于82％，粒度为5～10微米；锂云母粉的K2O＋Na2O不少于7％，F不大于5％；膨润土的加水膨胀倍数不少于9下面说明本发明的各成分的作用经1650～1700℃煅烧成的高铝熟料为基质，加入少量锂云母粉是为改善胶泥的烧结性能，加入矾土熟料微粉是为提高胶泥的致密性，降低气孔率；加入膨润土是为提高胶泥的保水性及膨胀性，并在引入结合粘土情况下，有助于高温时莫来石的生成，耐火度达1810℃粘结剂的作用机理是利用结合粘土的粘结性能和触变性提高施工性能，高强时与基质共同产生陶瓷烧结出现高强度，加入羧甲基纤维索钠(以下称CMC)是为提高胶泥的可塑性，防止胶泥中水离析分层，加入改性淀粉是为在和减少颗粒水的共同作用下产生常温强度，加入三聚磷酸钠是为增加基质材料的分散性，防止结合粘土、锂云母粉及矾土熟料微粉加水后的团聚，而且有减水效果；减少用水量本发明的高温胶泥生产工艺如下(1)高铝熟料粉、矾土熟料微粉、锂云母粉、膨润土四种粉料按配方比例称好(2)结合粘土、CMC、改性淀粉、三聚磷酸钠四种粘结剂，按配方比例称好，充分混练均匀(3)将(1)和(2)两种经混合好的料，再进行强制混合，搅拌均匀后出料过磅包装入库(4)用户使用时，根据施工用量投料，加入占胶泥重量的20～30％的自来水用机械搅拌，用量少时也可用人工拌合，但搅拌时间应不少于10分钟，直到搅拌均匀本发明的高强胶泥已在化铁炉、混铁炉、钢水包、轧钢加热炉、水泥回转窑、玻璃熔窑、大型锅炉及石油化工企业窑炉上使用并收到十分良好的效果，与原发明“高温胶泥”相比具有如下特点(1)本发明为气硬性胶泥，即不需烘于加热在常温环境下即可产生强度，抗折强度为1.5～2.4MPa，足以满足炉衬砌体在投入运行前的常温状态下的砌体转动、移位、震动等外力负荷的抵抗能力这是原发明不具备的(2)粘结强度高，从常温3d 1.5～2.5MPa到1400℃/3h 7～10MPa抗折强度平稳上升，无强度低谷，保证了炉温上升强度随之提高的势态，使窑砌体具有较好的整体性能，有效的防止炉墙窜火漏烟，开裂掉砖提高窑炉使用寿命(3)胶泥硬度高，用本发明高温胶泥砌筑炉墙的砖缝胶泥硬度达到莫氏6～7，比母材高铝砖(莫氏)高1～2，提高了窑炉砌体的热稳定性，抗冲刷，耐磨损(4)施工性能好，使用方便，提高工效，本发明由原发明的液体胶粘剂，改为水溶性固体粉末粘合剂，使用时按炉种、部位施工工艺需要灵活掌握用水量控制稠度，砌筑手感好，不粘滞，不流淌可提高工作效率30％左右(5)粉料运输方便，使用时只需加入20～30％水，搅拌均匀，方便用户下面通过实施例进一步说明本发明实施例1(1)称取主材高铝熟料粉(Al2O3含量82％，粒度小于0.09毫米)90公斤，矾土熟料粉(Al2O3含量82％，粒度为5～10微米)5公斤，锂云母粉(K2O＋Na2O％，F3％)1公斤，膨润土1.4公斤，再用皮带输送机送入SZ-60强制式混料机内进行密封于混1～3分钟出料备用(2)称取结合粘土1公斤，CMC 0.3公斤；改性淀粉1公斤；三聚磷酸钠0.3公斤，按顺序分别加入XLH-300型行星式轮碾机内混碾5分钟，至充分混练为止(3)将(1)与(2)制得的物料送至JQ-200强制式搅拌机内进行搅拌均匀后出料过磅包装入库制得本发明的高温胶泥100公斤用户使用时加25公斤水，搅拌均匀即可使用按本发明的配方和配制方法，调制好的胶泥制成试块按国家标准GB5024.3-85、GB7316-87和部颁标准YB4024-91分别进行抗折强度、耐火度、荷重软化温度等技术性能试验，其结果列于表一从表一可见，本发明的高温胶泥比高铝质水泥和磷酸泥浆的性能有大幅度提高，与性能优越的LP-75和原发明高温胶泥相比，耐火度、荷重软化温度分别提高40℃和130℃尤其是1400℃烧后抗折强度提高6.62MPa这对高温条件下的窑炉是十分重要的尤其常温3d强度达到1.83MPa是目前国内外同类产品所不具备的本发明的高温胶泥突出特点是改胶液为自来水，克服了胶液的粘腻，合易性大为改善另外，由于每立方米砌体用量由原发明的200公斤/米3减少为140公斤/米3，用量降低30％，而且方便了运输和保管本发明经二年来的工程实用证明，本发明高温胶泥适用于冶金、建材、机械、陶瓷、电力等行业的各种工业窑炉的砌筑、修补、喷涂、延长窑炉使用寿命2～5倍，收到了良好的社会效益和经济效益实施例2称取高铝熟料粉80公斤，矾土熟料微粉5公斤，锂云母粉2公斤，膨润土3公斤，同实施例1的方法混匀，称取结合粘土5公斤，羧甲基纤维素钠3公斤，改性淀粉1.8公斤，三聚磷酸钠0.2公斤，按实施例1的方法制得高温胶泥100公斤实施例3称取高铝熟料粉98公斤，矾土熟料微粉0.1公斤，锂云母粉0.5公斤，膨润土0.1公斤，按实施例1方法混匀，称取结合粘土1公斤，羧甲基纤维素钠0.1公斤，改性淀粉0.1公斤，三聚磷酸钠0.1公斤，按实施例1方法制得高温胶泥100公斤实施例2、3的高温胶泥的理化性能与实施例1的近似，为节省篇幅省略表一理化性能对比