一種剛玉耐磨耐火可塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及耐火材料技術領域，特別是設及一種剛玉耐磨耐火可塑料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 耐火材料指耐火度不低于1580°c的一類無機非金屬材料。耐火材料廣泛用于冶 金、化工、石油、機械制造、娃酸鹽、動力等工業領域，在冶金工業中用量最大，占總產量的 50 %~60 %。鋼鐵工業中的各種加熱爐、均熱爐、退火爐、燒結爐，W及電爐頂的襯體不能使 用一般的定型耐火材料，只能使用特殊的耐火可塑料，耐火可塑料是用耐火骨料和粉料、生 粘±和化學復合劑及外加劑，經配制混煉、擠壓成磚巧狀，并在包裝貶存一定時間后仍具有 良好的可塑性，可用搗打方法施工的一種耐火材料。耐磨耐火可塑料是一系列耐磨性能優 異的火硬性高強耐火可塑料，強度高，耐磨性能優異，熱震穩定性好，施工性能及使用性能 優良，易于任意成型，特別適合特殊墻或部位的施工W及快速、方便、有效地實施爐畜的檢 修等，市場上現有的耐火可塑料，由于結合劑耐高溫強度不夠，一般工作溫度高于l〇〇〇°C高 溫強度就急劇下降，沒有很好的高溫穩定性。
[0003] 中國專利CN103833397A公開了一種耐火可塑料及其用途，原料包括碳化娃、氧化 侶粉、娃微粉、分散劑、促凝劑和結合劑，施工性能好、硬化速度適中，但是由于粘合強度不 夠，高溫強度一般，抗熱震穩定性一般。中國專利CN101591181公開了一種單組分磯酸鹽結 合耐磨耐火可塑料的制備方法，W剛玉為主要原料，W氧化侶粉、剛玉粉、娃灰和棚酸為基 質，W固體磯酸侶為結合劑，采用侶酸巧水泥做促硬劑，生產工藝簡單，強度高保存期長，但 是同樣由于粘合強度不夠，高溫強度一般，抗熱震穩定性一般。中國專利CN102030550A公 開了一種含均質料的剛玉-莫來石質高強耐磨可塑料，原料由高侶均質料、氧化侶微粉、二 氧化娃微粉、粘±、磯酸、磯酸二氨侶溶液W及純侶酸巧水泥等組成，施工性能好，強度高， 耐磨性好，但是同樣由于粘合強度不夠，高溫穩定性差。中國專利CN103435362B公開了一 種擋渣塞用耐火可塑料及其制備方法，包括漂珠，藍晶石，粘±，硫酸侶，己二醇，哲甲基纖 維素和防爆纖維，可在中低溫擁有高強度，而在高溫下失去強度，但是泛用性較差，成本高。

【發明內容】

[0004] 為了解決耐火可塑料高溫穩定性差，耐磨性差的問題，我們提出了一種剛玉耐磨 耐火可塑料及其制備方法，采用本發明可W有效提高耐火可塑料的高溫穩定性，高溫耐磨 性及其他耐高溫性能。
[0005] 本發明是通過W下技術方案實現的： 為實現上述目的，本發明提供一種金屬微粉耐火可塑料，由W下質量百分比的原料組 成；剛玉；65-85% ;銘剛玉；10-20% ;錯英石；5-10% ;氧化侶微粉；1-5% ;錯粉；0. 1-1% ; 銅及銅系金屬氧化物微粉；〇.〇1-〇. 1% ;錠粉；〇.〇1-〇. 1% ;分散劑；〇. 5-3% ;結合劑； 0. 5-3%。剛玉有耐高溫、耐腐蝕、高強度等性能，有硬度大、耐磨性好、強度高的特點，但是 由于其體積較大，剛玉無法直接用于耐火可塑料，通過細磨粉碎設備，將剛玉細磨成小于 1mm的顆粒，大大提高了剛玉在可塑料中的可用性，同時剛玉細粉能與其他微粉共同作用， 使組成的可塑料更致密，還能提高耐磨性和抗侵蝕能力。銘剛玉強度高，磨削性能好，磨削 精度高，形狀保持性好，細磨后W微粉狀與其他微粉混合，能大大提高可塑料的耐磨性。錯 英石細磨后作為原料，可W提高可塑料的熱震穩定性和抗剝落性。氧化侶微粉和錯粉W顯 微顆粒的方式作為原料，提高材料可塑性，使可塑料有較高的常溫強度和優良的線變化性 能。錯粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和錠粉的組合成的粘結材料耐高溫，高溫下性能穩定， 常溫、高溫下粘結強度高，線膨脹系數高，抗氧、硫氣體腐蝕強，熱震系數好。
[0006] 優選地，上述原料的粒度如下；剛玉；8-lmm ;銘剛玉；8-lmm ;錯英石；8-lmm ;氧化 侶微粉；< 0. 088mm ;錯粉；dsa= 5 ym ;銅及銅系金屬氧化物微粉；d 5。= 5 ym ;錠粉；d 5。= 5 ym。細小粒度的金屬氧化物具有多種晶體結構，活性很高，加入后可使耐火材料的可塑性 提升 30-40%。
[0007] 優選地，上述剛玉純度不低于97%，銘剛玉純度不低于98%，錯英石純度不低 于98%，氧化侶微粉純度不低于99%，錯粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和錠粉純度不低于 99.9%。高純原料的使用，大大減少了二氧化娃的引入，減少了二氧化娃與材料中氧化儀在 高溫下生成低烙物，有效控制使用過程中與鋼水、鋼渣中氧化侶和氧化巧反應生成低烙物 的可能，保證了良好的高溫強度及荷重軟化溫度，增強了材料抗侵蝕能力，提高壽命。
[000引優選地，上述分散劑為聚磯酸鹽和/或聚丙締酸鹽中的至少一種。聚磯酸鹽的化 學性質主要有W下四個；1、水解作用；2、絡合作用；3、催化作用；4、膠溶作用。聚磯酸鹽能 與多價陽離子反應，使該些例子大大地純化，同時能吸附于其他物質的表面，形成一種吸附 膜，使物質表面的物理化學性質改變，從而起到很好的分散效果。
[0009] 優選地，上述結合劑由磯酸二氨侶和木質素橫酸鋼溶液組成，其重量比為；1:1~ 3。磯酸二氨侶在常溫下與耐火骨料，硬化劑等混合后在90-110°C間恒溫4-24小時形成高 粘接強度，經過350-50(TC烘干后就具有高抗折、抗壓、抗水化性能，即使在水中浸泡或煮沸 也不發軟。而在500°C W上時，無機金屬微粉就開始起到結合劑的作用，而磯酸二氨侶則起 到輔助結合的作用。木質素橫酸鋼該類有機增塑劑分子插入到顆粒、微粉粒子之間，削弱了 團聚顆粒間的應力，增加了微粉粒子的移動性、降低了微粉粒子間的團聚度，從而使顆粒、 微粉粒子的塑性增加，提高材料的塑性，保證了材料的成型密度，提高了產品半成品成型合 格率。木質素橫酸鋼有良好的擴散性能，其水溶液為棟色至黑色，有膠體特性，溶液的黏度 隨濃度的增加而升高。在大規格墻地磚及耐火磚制造過程中，可W使巧體原料微粒牢固粘 結起來，可使干巧強度提高20% -60% W上。
[0010] 本發明同時提供一種剛玉耐磨耐火可塑料的制備方法，步驟如下： (1) 細磨；將剛玉、銘剛玉和錯英石分別送入粉碎細磨機中，粉碎至顆粒直徑小于1mm; (2) 預混；將步驟（1)中細磨后的剛玉、銘剛玉和錯英石與氧化侶微粉按比例送入混砂 機中預混5-10分鐘； (3) 混料；將分散劑加入步驟（2)中預混的原料中，在混砂機內混合10-30分鐘；加 入錯粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和錠粉，在混砂機內混合10-30分鐘；加入結合劑，混合 10-30分