專利名稱：高強速凝耐火粘結(jié)劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無機成分的高溫粘結(jié)劑，適用于焦爐耐材的修補與噴涂。
耐火泥是耐火砧砌體不可缺少的接縫材料，在焦爐內(nèi)，它和耐火砌體一樣，不僅要承受氣體、熔融鐵水、鋼液以及渣的侵蝕、沖刷，而且要適應溫度的急劇變化，這就需要耐火泥具有與耐火砧砌體相近的技術性能，且能把耐火砧粘結(jié)成一整體，使砌體具備優(yōu)良的抗磨性、抗壓性、抗腐蝕性，確保焦爐正常運行。過去一般的耐火泥由耐火熟料細粉與耐火生粘土組成，盡管價格低廉，但由于粒度分布不合理，生粘土加入量高，無外加結(jié)劑等原因，耐火泥的各種性能不理想，粘結(jié)強度差，耐火度偏低，使用過程中脫落現(xiàn)象嚴重。為了改善耐火泥的性能，提高其耐火度，中國專利CN1078983A公開了一種高溫粘結(jié)劑，其配方組分為高鋁粉50-100份，磷酸10-20份，高嶺土30-60份，水10-25份，能實現(xiàn)在1100℃以上的環(huán)境溫度下正常施工。該粘結(jié)劑雖可在高溫下操作，仍存在不足，一是該粘結(jié)劑用水作溶劑，使用過程中容易脫落，粘結(jié)性不好，施工時速凝性不佳，回彈率在30％以上，難以噴補；二是配方中含有磷酸，使粘結(jié)劑成酸性，只適用于由酸性材料砌筑的窯爐，由于酸堿中和的原因，不適宜象焦爐這種由堿性材質(zhì)砌筑的爐窯。
本發(fā)明正是為了克服上述不足，提供一種耐火度高，高溫下不收縮、不開裂、不脫落，耐磨、耐化學侵蝕，粘結(jié)強度、抗壓強度高，快速凝固，便于施工的粘結(jié)劑。
本發(fā)明的配方含有如下組分高鋁粉(Al2O3≥70％，F(xiàn)e2O3≤2％)30-75份廣西泥(Al2O3≥35％，F(xiàn)e2O3≤0.9％) 5-15份超細粉(Al2O3≥80％，F(xiàn)e2O3≤1.5％) 2-10份六偏磷酸鈉 1-1.5份水玻璃 15-50份配方中，高鋁粉、廣西泥的粒度均要求在0.1mm以下，能保證顆粒在溶劑中分布均勻，顆粒越細，粘結(jié)劑的致密性越高，粘結(jié)強度越大；顆粒越細，粘結(jié)劑的線變化率越小，熱穩(wěn)定性越好，高溫下不收縮、不開裂、不脫落。
Al2O3能承受高溫，對粘結(jié)劑的耐火度起主要作用；Fe2O3含量的多少直接影響粘結(jié)劑的線變化率，F(xiàn)e2O3含量多，粘結(jié)劑在高溫下易收縮，造成開裂、脫落現(xiàn)象。因此，粘結(jié)劑在整體上應具有較高的Al2O3含量，較低的Fe2O3含量。30份以上的高鋁粉能確保粘結(jié)劑中Al2O3的含量要求，Al2O3的含量越大，能承受的溫度越高，耐火性越好，但高鋁粉的含量又不能太多，因為顆料組分含量越多，其在溶劑中越不易分布均勻，且生成的粘結(jié)劑稠度太大，不利于施工，而且，太多的高鋁粉，會給粘結(jié)劑帶入較多的Fe2O3，增大線變化率，高鋁粉的最大份數(shù)應控制在75份以下。由于高鋁粉中仍含有相對偏多的Fe2O3，因此在配方中添加適量的廣西泥，以降低粘結(jié)劑中Fe2O3的含量，但量又不能太多，因為廣西泥除了能降低Fe2O3含量外，同時也會降低粘結(jié)劑中的Al2O3含量，影響耐火度，另外，考慮到廣西泥價格較高，因此，配方中的廣西泥組分一般定位在5-15份。廣西泥在水玻璃的作用下，還能有效增進粘結(jié)劑的粘結(jié)強度。配方中的超細粉由于其粒度極細，一般市售的超細粉粒度＜＜0.1mm，當粘結(jié)劑凝固成形時，分布均勻的超細粉能滲入細小顆料的空隙，使整個砌體的致密性很高，達到不透氣，不滲鋼，從而抗折、抗壓強度增大，同時由于超細粉中Al2O3含量超過80％，也能防止廣西泥加入造成的粘結(jié)劑中Al2O3含量的減少，確保粘結(jié)劑的耐火度；2-10份的超細粉已能滿足此要求，若超細粉加入太多，不僅會增加Fe2O3的含量，影響線變化率，又導致成本提高。少量的六偏磷酸鈉除了能吸收粘結(jié)劑中的水份外，還能起潤滑密實作用，潤滑可使超細粉更易滲入顆?？障?，因此，六偏磷酸鈉對粘結(jié)劑的抗折、抗壓強度起重要作用；六偏磷酸鈉的另一個重要作用是與水玻璃配合，能加快粘結(jié)劑的凝固，噴涂后只需1-2從鐘就可完全凝固成形，提高了粘結(jié)劑的粘結(jié)強度。水玻璃具有很好的粘結(jié)性，同時能快速凝結(jié)，因此選擇水玻璃作溶劑，一方面確保粘結(jié)劑的整體粘結(jié)力，另一方面確保粘結(jié)劑的速凝性。正是由于其強大的粘結(jié)力與速凝性，粘結(jié)劑在施工時，無回彈率，既可方便施工，又大大節(jié)約了材料。因施工條件和方式的不同，粘結(jié)劑采用的稠度也不同，其稀稠由水玻璃的含量多少控制，一般在15-50份之間選擇即可，低于15份，組成不易分散，達不到均勻分布，同時影響粘結(jié)性與速凝性；超過50份，導致高鋁粉含量偏低，影響耐火度。
本粘結(jié)劑的組分中，還可加入少量的三聚磷酸鈉，其組分不超過1，三聚磷酸鈉進一步加強潤滑作用，使超細粉容易填補顆?？臻g，提高粘結(jié)劑的致密度。
上述組分的粘結(jié)劑，其酸堿度呈中性，而焦爐的耐材呈堿性，為了使粘結(jié)劑在性能上更接近焦爐的耐火材料，可在配方中加入小于或等于2份的硅微粉，其粒度在0.1mm以下。少量硅微粉的加入，調(diào)節(jié)了粘結(jié)劑的酸堿度，使粘結(jié)劑偏堿性，這樣焦爐耐材與粘結(jié)劑就有了較好的親和性，更有利于粘結(jié)。
本發(fā)明所述的粘結(jié)劑耐火度高，最高使用溫度可達1800℃，粘結(jié)強度大，抗壓能力強，高溫下不收縮、不開裂、不脫落，特別是能承受住溫度的劇變，耐磨、耐化學腐蝕，具有良好的體積穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，凝結(jié)時間快，施工方便，其具體的理化性能參見表一。
表一本發(fā)明與粘土的理化性能對比
正是由于該粘結(jié)劑具有上述性能，它特別適用于焦爐這種特殊爐窯的耐材修補與噴涂。
在我國的鋼鐵系統(tǒng)，焦爐歷史悠久，爐體龐大，內(nèi)在結(jié)構(gòu)復雜，拆卸焦爐維修費資巨大，不可取。維修時，用一般的粘結(jié)劑，耐火度偏低，經(jīng)常出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，使用時間短，特別是在焦爐的耐火煤氣管上，若管與管接縫處的粘結(jié)體裂縫或脫落，將造成焦爐產(chǎn)生的煤氣的大量泄漏，損失巨大。另外，用一般的粘結(jié)劑修補焦爐耐材時，通常需熄爐操作，直接影響生產(chǎn)，采用噴涂，受粘結(jié)劑性能的影響，施工不便。
正是由于本發(fā)明所述粘結(jié)劑具有的高強粘結(jié)性、速凝性、耐火性，才特別適用于焦爐這種復雜爐窯的修補與噴涂。對焦爐耐材的維修一般采用噴涂，施工時，無需停產(chǎn)，只要直接將裝有該粘結(jié)劑的噴槍伸入爐體內(nèi)，于所需修補部位從上而下進行噴涂，粘結(jié)劑一噴出，立刻就在砌體或管壁上迅速凝固，回彈率為零，噴涂后的砌體、管壁迅速被全部封閉，且表面平正光滑。經(jīng)噴涂后的焦爐在燒結(jié)過程中不開裂、不收縮、不脫落，具有良好的體積穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，抗壓能力強，耐磨、耐化學腐蝕，使用時間長，提高了生產(chǎn)效率，降低了能源消耗。
下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例1，將50份粒度為0.088mm的高鋁粉、5份粒度為0.088mm的廣西泥、5份超細粉、1份六偏磷酸鈉投入攪拌器攪勻，再加入39份水玻璃，攪拌均勻，所得的粘結(jié)劑較稠，可用于焦爐耐材修補。
實施例2，將35份粒度為0.088mm的高鋁粉、10份粒度為0.088mm的廣西泥、5份超細粉、1份六偏磷酸鈉、1份三聚磷酸鈉、3份硅微粉投入攪拌器攪勻，再加入45份水玻璃，攪拌均勻，所得的粘結(jié)劑較稀，可用于焦爐耐材部位的噴涂。
權(quán)利要求
1.一種高強速凝耐火粘結(jié)劑，其特征在于含有高鋁粉(Al2O3≥70％，F(xiàn)e2O3≤2％)30～75份廣西泥(Al2O3≥35％，F(xiàn)e2O3≤0.9％) 5～15份超細粉(Al2O3≥80％，F(xiàn)e2O3≤1.5％) 2～10份六偏磷酸鈉 1～1.5份水玻璃 15～50份
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑，其特征在于配方中高鋁粉、廣西泥的粒度在0.1mm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑，其特征在于含有0～1份的三聚磷酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的粘結(jié)劑，其特征在于含有0～2份的硅微粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘結(jié)劑，其特征在于硅微粉的粒度在0.1mm以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無機成分的高溫粘結(jié)劑,含有高鋁粉30～75份,廣西泥5～15份,超細粉2～10份,六偏磷酸鈉1～1.5份,水玻璃15～50份,其耐火度高,最高使用溫度可達1800℃,粘結(jié)強度大,抗壓能力強,高溫下不收縮、不開裂、不脫落,耐磨、耐化學腐蝕,凝結(jié)時間快,施工方便,適用于焦爐耐材的修補與噴涂。
文檔編號C09J1/00GK1246507SQ9911440
公開日2000年3月8日 申請日期1999年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月23日
發(fā)明者蔣德奎 申請人:蔣德奎