專利名稱：一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料及修補(bǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料及修 補(bǔ)方法。
背景技術(shù)：
煉鐵系統(tǒng)的鐵溝、渣溝、鐵水包、魚雷罐等部位爐襯的修補(bǔ)過去通常采用 半干法修補(bǔ)料，主要成分為棕剛玉、礬土、粘土，以較高含量的磷酸鹽或水泥 為結(jié)合劑，粘結(jié)強(qiáng)度低，容易剝落。磷酸鹽或水泥為結(jié)合劑會帶入低熔點(diǎn)的物 質(zhì)，對爐襯侵蝕大，使用效果不好，壽命低，耐用性能不好。日本川崎耐火材 料公司研制的用于運(yùn)送鋼水或鐵水容器耐火爐襯的修補(bǔ)料，材料含有乳酸鈣、
乳酸鋁以及1 10 wt。/。的瀝青、0. 5 2 wt %的B4C粉末、0. 5 2 wt %的SiC 粉末的硅溶膠水溶液作粘結(jié)劑。國內(nèi)對溶膠的技術(shù)研究報(bào)道的很多，但主要集 中在超細(xì)粉末制造、結(jié)合相研究、澆注料研究、涂料的研究上，而作為耐火修 補(bǔ)料的研究很少，主要的困難點(diǎn)在于如果采用機(jī)械噴補(bǔ)的方法，加入結(jié)合劑的 方式不好處理，難于準(zhǔn)確定量，同時由于以前的硅溶膠結(jié)合形成的噴補(bǔ)料強(qiáng)度 比較低，粘接強(qiáng)度不高，因此這方面的成功報(bào)道很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有耐火修補(bǔ)料高溫粘接強(qiáng)度低、凝固慢、難于快 速烘烤、容易脫落、抗侵蝕能力差等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ) 材料。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料的修補(bǔ)方法。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材 料，其特殊之處在于其組分及重量份為，修補(bǔ)料基體55 90份，小于200 目的碳化硅0 35份，氧化硅及氧化鋁的微粉3 8份，溶膠3 20份， 促進(jìn)凝固劑O. 02 5份。
上述修補(bǔ)料基體由重量百分?jǐn)?shù)為50% 85%的粗骨料和15% 50%的粉料組成。
上述修補(bǔ)料基體中的粗骨料是粒度為1-10mm的剛玉、莫來石、礬土、焦
寶石、粘土或其混合物。
上述修補(bǔ)料基體中的粉料為剛玉、莫來石、礬土、焦寶石或其混合物。
上述碳化硅的顆粒小于200目。
上述氧化硅氧化鋁的微粉是粒度為5Mm 9(H4n和粒度為0. 5Mm 5to的細(xì) 粉混合物。
上述溶膠為水性硅溶膠，硅溶膠中氧化硅的含量為10 45 %。 上述促進(jìn)凝固劑為鋁酸鈣水泥或礬土水泥。
一種修補(bǔ)方法，其特殊之處在于采用上述溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，該方法 包括以下步驟
(1) 將粗骨料和粉料進(jìn)行初混形成修補(bǔ)料基體，再加入碳化硅、氧化硅 及氧化鋁的微粉、和促進(jìn)凝固劑混合均勻；
(2) 加入溶膠混合后，噴補(bǔ)或貼補(bǔ)到待修復(fù)的部位；
(3) 干燥至表面干硬；
(4) 然后進(jìn)行烘烤，烘烤時間為l-5小時。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下
本發(fā)明可以提高修補(bǔ)料與主溝、渣溝、鐵水包、魚雷罐等部位爐襯的粘結(jié)
強(qiáng)度，耐用性能好，延長爐襯的壽命，減少修砌時間；同時提高了爐襯的抗侵
蝕能力，降低鐵系統(tǒng)耐火材料消耗。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例一 一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其組分及重量份為礬土70份、
焦寶石10份，其中粗骨料70%，粉料30%,小于200目的碳化硅5份，氧化 硅的微粉3.5份、氧化鋁的微粉3.5份，硅溶膠7份，鋁酸鈣水泥l(xiāng)份。
一種采用上述溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料的修補(bǔ)方法，該方法包括以下步驟
(1) 將礬土 70份、焦寶石10份的粗骨料和粉料組成的修補(bǔ)料基體進(jìn)行 初混，再加入5份小于200目的碳化硅、3.5份氧化硅的微粉、3.5份氧化鋁 的微粉、l份鋁酸鈣水泥在強(qiáng)制混合機(jī)內(nèi)預(yù)先混合均勻，包裝待用；
(2) 將包裝好的耐火修補(bǔ)料放入半干法噴補(bǔ)機(jī)或濕式噴補(bǔ)機(jī)的料斗內(nèi)， 槍頭加7份硅溶膠的溶液，形成泥漿噴補(bǔ)，在爐襯上形成粘附層；也可以在混合機(jī)內(nèi)添加硅溶膠溶液，直接混合成為修補(bǔ)泥料人工貼補(bǔ)或攤補(bǔ)；
(3)靜置表面干硬后先小火2小時，改大火3小時后即可使用，熱態(tài)也
不容易剝落。
溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料在ll(TC的條件下，經(jīng)過24h干燥后的抗壓強(qiáng)度為 12. 4MPa;在1000。C的條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為43. 9MPa;在1450。C的 條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為46. 8MPa。
實(shí)施例二: 一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其組分及重量份為亞白剛玉66. 5 份、燒結(jié)板狀剛玉10份，其中粗骨料70%，粉料30%，小于200目的碳化硅 12份，氧化硅的微粉2.5份、氧化鋁的微粉2.5份，鋁酸鈣水泥0.5份。
一種采用上述溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料的修補(bǔ)方法，該方法包括以下步驟
將66.5份亞白剛玉、10份燒結(jié)板狀剛玉，12份小于200目的碳化硅，2.5 份氧化硅的微粉、2.5份氧化鋁的微粉，0.5份鋁酸鈣水泥在強(qiáng)制混合機(jī)內(nèi)預(yù) 先混合均勻，包裝待用；將包裝好的溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料放強(qiáng)制混合機(jī)內(nèi)，加 6份硅溶膠的溶液；形成修補(bǔ)的泥料，在鐵水包或鐵溝內(nèi)貼補(bǔ)或攤補(bǔ)。修補(bǔ)料 很快干燥，烘烤完就可投入使用，熱態(tài)不容易剝落。
溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料在ll(TC的條件下，經(jīng)過24h干燥后的抗壓強(qiáng)度為 19. OMPa;在IOO(TC的條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為31. 4MPa;在145(TC的 條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為41. 5MPa。
實(shí)施例三:一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其組分及重量份為磯土 66. 4份、 剛玉10份，其中粗骨料85%，粉料15%，小于200目的碳化硅12份，氧化 硅的微粉3份、氧化鋁的微粉3份，礬土水泥0.6份。
一種采用上述溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料的修補(bǔ)方法，該方法包括以下步驟
將礬土66.4份、剛玉IO份，12份碳化硅，氧化硅的微粉3份、氧化鋁 的微粉3份，0.6份礬土水泥在強(qiáng)制混合機(jī)內(nèi)預(yù)先混合均勻，包裝待用；將包 裝好的溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料放入混合機(jī)內(nèi)的料斗內(nèi)，加入5份硅溶膠的溶液， 攪拌均勻；形成泥料，在主鐵溝的損壞部分進(jìn)行修補(bǔ)形成修補(bǔ)層，干燥后適度 烘烤即可投入使用。
溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料在ll(TC的條件下，經(jīng)過24h干燥后的抗壓強(qiáng)度為 14.3MPa;在100(TC的條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為38. 5MPa;在1450。C的條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為48. lMPa。
實(shí)施例四 一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其組分及重量份為礬土78份、
剛玉IO份，其中粗骨料85%，粉料15%，氧化硅的微粉3份、氧化鋁的微粉3
份，礬土水泥l(xiāng)份。
一種采用上述溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料的修補(bǔ)方法，該方法包括以下步驟 將礬土78份、剛玉IO份，氧化硅的微粉3份、氧化鋁的微粉3份、氧化
鋁的微粉3份，l份礬土水泥在強(qiáng)制混合機(jī)內(nèi)預(yù)先混合均勻，包裝待用；將包
裝好的溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料放入混合機(jī)內(nèi)的料斗內(nèi)，加入5份硅溶膠的溶液，
攪拌均勻；形成泥料，在鐵溝的損壞部分進(jìn)行修補(bǔ)形成修補(bǔ)層，干燥后即可投
入使用。
溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)料在ll(TC的條件下，經(jīng)過24h干燥后的抗壓強(qiáng)度為 8.8MPa;在1000。C的條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為13. lMPa;在1450。C的 條件下，經(jīng)過3h燒后抗壓強(qiáng)度為43. 5MPa。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于其組分及重量份為，修補(bǔ)料基體55～90份，碳化硅0～35份，氧化硅及氧化鋁的微粉3～8份，溶膠3～20份，促進(jìn)凝固劑0.02～5份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所述修補(bǔ)料基體由重量百分?jǐn)?shù)為50% 85%的粗骨料和15% 50%的粉料組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所 述修補(bǔ)料基體中的粗骨料是粒度為l-10mm的剛玉、莫來石、礬土、焦寶石、 粘土或其混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所 述修補(bǔ)料基體中的粉料為剛玉、莫來石、礬土、焦寶石或其混合物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所述碳化硅的顆粒小于200目。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所 述氧化硅及氧化鋁的微粉是粒度為5Mm 90陶和粒度為0. 5 5to的細(xì)粉混合 物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所 述溶膠為水性硅溶膠，硅溶膠中氧化硅的含量為10 45 %。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，其特征在于所 述促進(jìn)凝固劑為鋁酸鈣水泥或礬土水泥。
9、 一種修補(bǔ)方法，其特征在于采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的溶膠結(jié)合 耐修補(bǔ)材料，該方法包括以下步驟(1) 將粗骨料和粉料進(jìn)行初混形成修補(bǔ)料基體，再加入碳化硅、氧化硅及氧化鋁的微粉、和促進(jìn)凝固劑混合均勻；(2) 加入溶膠混合后，噴補(bǔ)或貼補(bǔ)到待修復(fù)的部位；(3) 干燥至表面干硬；(4) 然后進(jìn)行烘烤，烘烤時間為卜5小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料及修補(bǔ)方法。本發(fā)明為了克服現(xiàn)有耐火修補(bǔ)料高溫粘接強(qiáng)度低、凝固慢、難于快速烘烤、容易脫落、抗侵蝕能力差等缺點(diǎn)，提供一種溶膠結(jié)合耐火修補(bǔ)材料，由修補(bǔ)料基體、碳化硅、氧化硅或氧化鋁的微粉、溶膠、促進(jìn)凝固劑組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高修補(bǔ)料與主溝、渣溝、鐵水包、魚雷罐等部位爐襯的粘結(jié)強(qiáng)度，耐用性能好，延長爐襯的壽命，減少修砌時間；同時提高了爐襯的抗侵蝕能力，降低鐵系統(tǒng)耐火材料消耗。
文檔編號C04B35/66GK101348378SQ20081019681
公開日2009年1月21日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者張洪雷, 徐國濤, 李懷遠(yuǎn) 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司