專利名稱：一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，屬于耐火材料技術領域。
背景技術：
陶瓷生產過程中不可避免產生廢料，主要包括坯體廢料、廢釉料、燒成廢料、研磨拋光廢料、收塵廢料。這些廢料污染環境、影響陶瓷行業的持續發展。其中燒成廢料因硬度大、不溶解、不降解，其處理成為陶瓷行業的一道難題，即使磨成粉后在配方中的再利用率也不過5%左右，陶瓷工廠自身無法消化這些陶瓷廢料。目前，已有采用陶瓷廢料生產的塑料填充劑(CN201010504968.X)、透水磚(CN200610124386.2)、免燒磚(CN201010616959.X)、混凝土砌塊(CN200810027113.5)、噴涂料(CN200910060473.X)、免燒陶粒(CN200610037494)等的報道。這些產品附加值低，也未充分利用燒成陶瓷廢料本身已有的性質，如高硬度、高致密度。耐高溫耐磨澆注料廣泛應用于冶金、發電、流化床、建材、垃圾焚燒等領域。目前這些澆注料主要是以高鋁水泥、鋁礬土或剛玉為主體。例如:專利CN03113433.5采用礬土骨料(占65 - 70%)和粉料(16 - 20%)為主，添加活性氧化鎂以及無水泥分散劑，配制了具有強度高、抗氧化特性，耐垃圾熔融物侵蝕且熱穩定性好的澆注料。專利CN200510046880.7則采用剛玉、碳化硅、鋯英砂、礬土、焦寶石為原料配制用于整體或局部澆注混鐵爐內襯工作層的澆注料。專利CN200910096539.0則采用莫來石、賽隆粉、純鋁酸鈣水泥、紅柱石、B-Al2O3微粉為原料配制較低膨脹耐火澆注料。專利CN201010181295.9是以剛玉顆粒和細粉(80 95wt% )及氧化鋁微粉(3 15wt% )為主料的剛玉澆注料。專利CN201110400326.X公開了以特級礬土作為粗骨料，特級礬土、碳化硅和剛玉作為細骨料的耐磨耐火澆注料。專利CN200910058149.4公開了以高鋁礬土熟料、棕剛玉和亞白剛玉為骨料的耐火澆注料。以上耐火澆注料均使用耐高溫的氧化鋁質原料，成本較高，且其性能及使用壽命受所配耐火澆注料在高溫下生成的礦相種類、晶粒大小、結構等影響，預先難以人為控制。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供了一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法。該方法以氧化鋁陶瓷廢料和高溫氧化鋁粉體生產時收集的廢塵粉體為原料，通過不同粒度級配,并添加結合劑、增強劑等,獲得致密耐高溫耐磨澆注料。高溫氧化鋁粉體生產時收集的廢塵粉體與氧化鋁陶瓷廢料間無高溫反應，并可進一步密實氧化鋁陶瓷廢料顆粒間空隙。本發明的特點在于充分利用氧化鋁陶瓷及氧化鋁粉具有的抗沖刷、抗磨損、耐高溫及抗腐蝕的特點，同時起到廢物利用、保護環境的效果。此外，所得澆注料成本降低、產品性能提高、使用壽命延長。本發明的技術方案是:一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，其特征是，(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):
粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料6_14份；粒度為l-3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料30-45份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料10-20份；B、輔料填充劑(高溫氧化鋁粉體生產收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產廢塵料5-7份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料5-10份；結合劑:鋁酸鈣水泥8-26份；增強劑:粒度800目的硅微粉2-5份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉1-6份；復合添加劑:復合添加劑0.5份；其中，所述復合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質量比為1:2:4。其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為65-99% (質量比)，高溫氧化鋁生產廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機攪拌0.5-2分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機攪拌混合0.5-2分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復合添加劑加入攪拌機內攪拌2-5分鐘；
(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料加入攪拌機內，開機攪拌10-20分鐘至混合均勻后裝袋。本發明的有益效果是:本發明采用氧化鋁陶瓷及粉體生產過程中產生的廢料為主要原料制備澆注料，利用了氧化鋁陶瓷及氧化鋁粉具有的抗沖刷、抗磨損、耐高溫及抗腐蝕以及高溫氧化鋁廢塵粉體本身粒度細、可密實澆注料的特點。所得澆注料成本低，密度達
2.9 3.3g/cm3，抗壓強度為100 150MPa，莫氏硬度8 9，燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強，使用壽命長在水泥廠高溫煙氣管道中使用壽命4 5年，比現行澆注料提高I 2年。
具體實施例方式實施例1(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料10份；粒度為l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料38份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料15份；B、輔料填充劑(高溫氧化鋁粉體生產收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產廢塵料6份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料8份；結合劑:鋁酸鈣水泥18份；增強劑:粒度800目的硅微粉3份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉3份；
復合添加劑:復合添加劑0.5份；其中，所述復合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質量比為1:2:4。
其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為70-80% (質量比)，高溫氧化鋁生產廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機攪拌I分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機攪拌混合I分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復合添加劑加入攪拌機內攪拌3分鐘；(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料加入攪拌機內，開機攪拌15分鐘至混合均勻后裝袋。所的產品的密度達2.9 3.3g/cm3,抗壓強度為100 150MPa,莫氏硬度8 9,燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強，使用壽命長在水泥廠高溫煙氣管道中使用壽命4 5年，比現行澆注料提高I 2年。實施例2(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料6份；粒度為l-3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料45份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料10份；B、輔料填充劑(高溫氧化鋁粉體生產收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產廢塵料5份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料10份；結合劑:鋁酸鈣水泥20份；增強劑:粒度800目的硅微粉5份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉2份；復合添加劑:復合添加劑0.5份；其中，所述復合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質量比為1:2:4。其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為80-85% (質量比)，高溫氧化鋁生產廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機攪拌2分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機攪拌混合0.5分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復合添加劑加入攪拌機內攪拌2分鐘；(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料加入攪拌機內，開機攪拌20分鐘至混合均勻后裝袋。所的產品的密度達2.9 3.3g/cm3,抗壓強度為100 150MPa,莫氏硬度8 9,燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強，使用壽命長在水泥廠高溫煙氣管道中使用壽命4 5年，比現行澆注料提高I 2年。實施例3
(I)原料比例A、主料(氧化鋁陶瓷制品廢料):粒度為3_5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料14份；粒度為l-3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料30份；粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料20份；B、輔料填 充劑(高溫氧化鋁粉體生產收集的廢塵料):粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產廢塵料7份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料5份；結合劑:鋁酸鈣水泥15份；增強劑:粒度800目的硅微粉2份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉5份；復合添加劑:復合添加劑0.5份；其中，所述復合添加劑的組分為:干粉高效減水齊U、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質量比為1:2:4。其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁含量為75-85% (質量比)，高溫氧化鋁生產廢塵料的氧化鋁含量為90 95% (質量比)。(2)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機攪拌0.5分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機攪拌混合2分鐘；(3)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復合添加劑加入攪拌機內攪拌3分鐘；(4)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料加入攪拌機內，開機攪拌10分鐘至混合均勻后裝袋。所的產品的密度達2.9 3.3g/cm3,抗壓強度為100 150MPa,莫氏硬度8 9,燒成收縮小，1500°C下3小時燒后線變化-0.1 0.3%，抗沖刷性和抗腐蝕能力強，使用壽命長在水泥廠高溫煙氣管道中使用壽命4 5年，比現行澆注料提高I 2年。
權利要求
1.一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，其特征是，其原料及其重量份為: A、主料: 粒度為3-5mm的氧化鋁陶瓷制品廢料6_14份； 粒度為l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料30-45份； 粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料10-20份； B、輔料 填充劑:粒度為180-200目的高溫氧化鋁生產廢塵料5-7份和粒度為300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料5-10份； 結合劑:鋁酸鈣水泥8-26份； 增強劑:粒度800目的硅微粉2-5份和粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉1_6份； 復合添加劑:復合添加劑0.5份；其中，所述復合添加劑的組分為:干粉高效減水劑、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，三者的質量比為1:2:4 ; 其中，氧化鋁陶瓷制品廢料的氧化鋁重量百分比含量為65-99%，高溫氧化鋁生產廢塵料的氧化鋁重量百分比含量為90 95%。
2.如權利要求1所述的耐磨耐高溫澆注料的制備方法，其特征是， (1)將粒度為3-5mm和l_3mm的氧化鋁陶瓷制品廢料在攪拌機攪拌0.5-2分鐘；然后將鋁酸鈣水泥加入攪拌機攪拌混合0.5-2分鐘； (2)然后將800目的硅微粉、粒度2.5 μ m的活性a -Al2O3微粉和復合添加劑加入攪拌機內攪拌2-5分鐘； (3)最后將粒度為0.08-lmm的氧化鋁陶瓷制品廢料、180-200目和300-350目的高溫氧化鋁生產廢塵料加入攪拌機內，開機攪拌10-20分鐘至混合均勻后裝袋。
全文摘要
本發明公開了一種耐磨耐高溫澆注料的制備方法，屬于耐火材料技術領域。本發明選擇不同粒度的氧化鋁陶瓷制品廢料作主料，選擇不同粒度的高溫氧化鋁粉體生產收集的廢塵料作輔料，以鋁酸鈣水泥為結合劑，以硅微粉和活性α-Al2O3微粉作增強劑，干粉高效減水劑、三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉為復合添加劑，裝入強力攪拌機內攪拌10-20分鐘，混合均勻后裝袋。本發明采用生產廢料為主要原料，價格低廉、使用成本低，致密度及強度高，燒后線變化小，具有優良的耐磨性，抗沖刷性和抗腐蝕能力，耐高溫，高溫穩定性好，使用壽命長。
文檔編號B09B3/00GK103159491SQ201310125578
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者趙友誼, 曾華生, 王浩, 李剛, 李克寧, 陳虎 申請人:金剛新材料股份有限公司