本發明專利技術公開了一種含碳酸鈣微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料，所述澆注料包括板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉和減水劑；板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉分別為這四種原料總重量的85－95%、2－10%、0.1－2%和0.1－5%；減水劑為前述四種原料總重量的0.1－0.5%。該澆注料選用碳酸鈣微粉作為添加劑，成本較低；且大大提高了澆注料的抗熱震穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于耐火材料
，具體涉及。
技術介紹
剛玉質澆注料作為一種不定形耐火材料，具有優良的高溫性能，它強度高，體積穩定性好，耐侵蝕，抗沖擊，結構整體性強，施工維修方便，在冶金、建材、石油化工等行業得以廣泛應用。鋁酸鈣水泥是剛玉質澆注料中主要使用的結合劑。鋁酸鈣水泥結合的剛玉質澆注料在使用過程中，當溫度升高到一定程度時，鋁酸鈣水泥水化產物脫水并與基質中的Al2O3微粉原位反應生成六鋁酸鈣(CA6)。由于CA6在形成過程中通常伴隨較大的體積膨脹，因而在鋁酸鈣水泥結合的剛玉質澆注料中，CA6的生成往往促使其骨料與基質之間出現大量的間隙或微裂紋，利于緩沖熱應力，避免出現大的空隙和裂紋，從而便于提高澆注料的抗熱震穩定性。然而，由于鋁酸鈣水泥的顆粒尺寸(15 - 44Mm)比較大，不易控制原位生成CA6的過程中形成的縫隙或裂紋的尺寸，使得鋁酸鈣水泥脫水產物與Al2O3微粉原位反應生成的CA6對剛玉質澆注料性能的改善作用有限；另一方面，優質鋁酸鈣水泥的價格很高，通常在6^7千元/噸，大大限制了鋁酸鈣水泥在剛玉質澆注料中的用量。近年來，利用原位反應生成礦物相來改善耐火材料性能得到了廣泛應用。在耐火材料的結合系統或基質中添加一些粒度細、活性高的粉體，通過合理設計使其在使用過程中發生反應，可以有效的改善耐火材料的性能和延長使用壽命。尤其當反應物的粒度達到納米級時，由于納米粉的比表面積大、化學活性高，晶界處的原子數比率高達15 - 50%，在耐火材料中加入一定 量的納米粉體，可以顯著提高材料的燒結致密化和均勻化程度，從而進一步減少體系中大的空隙或裂紋，改善澆注料的性能。在剛玉質澆注料體系中，通常采用納米CaCO3為添加劑，通過調控納米CaCO3在高溫下分解生成的活性CaO與基質中的Al2O3微粉反應生成CA6的過程，改善澆注料的結構與性能。如:中國專利ZL200710054708.5公開了一種含納米碳酸鈣的高純剛玉質澆注料，其包括80 - 90%電熔白剛玉和/或燒結板狀剛玉骨料和細粉，0.5 - 4%粒度彡IOOnm的納米碳酸隹丐° “Effect of nano-CaC03 addition on mechanical properties andmicrostructure of corundum based castables, China’s Refractories, 2010, 19(4):21-24”提供了一種以板狀剛玉、氧化鋁微粉、氧化鉻微粉、商品納米碳酸鈣和鋁酸鈣水泥為主要原料，FSlO為減水劑制備的不同納米碳酸鈣含量的剛玉澆注料，測定了其經1000°C及1600°C熱處理后的顯氣孔率、體積密度、冷態和熱態強度，并利用掃描電子顯微鏡觀察了材料的微觀結構，分析了加入納米碳酸鈣后澆注料顯微結構的變化及其對澆注料試樣冷態和熱態強度的影響。“Effect of nano calcium carbonate on the properties ofcorundum-based castables, Industrial ceramics, 2009, 29(1): 31-37” 提供了一種以板狀剛玉、氧化鋁微粉、商品納米碳酸鈣、鋁酸鈣水泥和水合氧化鋁為主要原料制備的剛玉澆注料，研究結果表明澆注料的冷態/熱態強度以及抗熱震穩定性均隨納米碳酸鈣的加入而改善。“納米CaCO3對剛玉基澆注料強度及顯微結構的影響，耐火材料，2009，43 (I):5-9”提供了一種以電熔白剛玉顆粒及細粉、C1-Al2O3微粉、水合氧化鋁、納米CaCO3或鋁酸鈣水泥為主要原料制備的剛玉質澆注料，研究了納米CaCO3加入量對剛玉基澆注料礦相、強度和顯微結構的影響，并與相同CaO含量的含鋁酸鈣水泥的澆注料進行了對比。文章“納米碳酸鈣加入量對剛玉質澆注料性能的影響，武漢科技大學學報，2009，32 (2):188-192”提供了一種以板狀剛玉骨料、Secar71純鋁酸鈣水泥、氧化鉻微粉、CL370氧化鋁微粉、325目板狀剛玉粉和納米碳酸鈣粉為主要原料，采用FSlO (—種聚乙二醇型縮聚物)作分散劑制備的剛玉質澆注料，研究納米碳酸鈣的加入量對剛玉質澆注料性能和顯微結構的影響。文章“加入納米碳酸鈣對鉻剛玉澆注料力學性能的影響，耐火材料，2009，43 (5):321-324提供了一種以板狀剛玉、氧化鋁微粉、氧化鉻微粉(平均粒徑〈5 μ m)、鋁酸鈣水泥(Secar71)、商品納米碳酸I丐(平均粒徑〈100 nm)為主要原料，FSlO為減水劑制備的不同納米碳酸鈣加入量(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% )的鉻剛玉澆注料，測定了其經1000°C及1600°C熱處理后的顯氣孔率、體積密度和強度，并分析了澆注料常溫強度和高溫強度與加入不同量納米碳酸鈣澆注料顯微結構的關系。文章“納米碳酸鈣對無水泥結合剛玉澆注料力學性能和顯微結構的影響，耐火與石灰，2011，36 (3):1-4”提供了一種以板狀剛玉、氧化招微粉、商品納米碳酸I丐及Alphabond300為主要原料,FSlO為減水劑制備的不同納米碳酸鈣含量的剛玉澆注料，測定了其經1000°C及1600°C熱處理后的顯氣孔率、體積密度和耐壓強度，并利用掃描電子顯微鏡觀察了材料的微觀結構。上述研究結果表明:加入的高活性CaCO3納米粉經原位反應后生成的礦物相可以有效的改善澆注料的使用性能，利于改善其熱震穩定性。但是CaCO3納米顆粒價格昂貴，并且CaCO3納米粉的加入，會降低澆注料的流動性，使澆注成型的難度增大，從而抑制了 CaCO3納米粉在改善澆注料性能中的應用。因此，在利用原位反應生成礦物相優化澆注料的顯微結構、改善澆注料性能的過程中，選擇物美價廉并且不影響澆注料流動性的新材料替代CaCO3納米粉作添加劑具有重要意義。目前，在澆注料中尚未有用CaCO3微粉作為添加劑的相關報道。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料及其制備方法，該澆注料選用碳酸鈣微粉作為添加劑，成本較低，且大大提高了澆注料的抗熱震穩定性。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案: 一種含碳酸鈣微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料，所述澆注料包括板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉和減水劑；板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉分別為這四種原料總重量的85 - 95%,2 一 10%,0.1 一2%和0.1 - 5% ;減水劑為前述四種原料總重量的0.1 — 0.5%。本專利技術澆注料的各原料可購買普通市售產品即可。 具體的，所述澆注料包括板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉和減水劑；板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉分別為這四種原料總重量的90.5 - 93%,6 - 8%、0.1 — 0.8%和0.6 — 2% ;減水劑為前述四種原料總重量的0.1 — 0.5%。本專利技術澆注料的各原料可購買普通市售產品即可。所述CaCO3微粉的粒度優選為2 — 20 μ m (約625 — 3250目)。所述板狀剛玉骨料的粒度為3 — 6mm、I — 3mm和O — Imm且不為O (二者的用量比本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種含碳酸鈣微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料，其特征在于，所述澆注料包括板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉和減水劑；板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉分別為這四種原料總重量的85－95%、2－10%、0.1－2%和0.1－5%；減水劑為前述四種原料總重量的0.1－0.5%。
【技術特征摘要】
1.一種含碳酸鈣微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料，其特征在于，所述澆注料包括板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉和減水劑；板狀剛玉的骨料和細粉、活性氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、CaCO3微粉分別為這四種原料總重量的85 - 95%、2 - 10%,0.1 - 2%和0.1 - 5% ;減水劑為前述四種原料總重量的0.1 — 0.5%。2.根據權利要求1所述含碳酸鈣微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料，其特征在于，所述CaCO3微粉的粒度在2 — 20 μ m。3.根據權利要求1所述含碳酸鈣微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料，其特征在于，所述板狀剛玉骨料的粒度為3 — 6mm、1 一 3mm和O — 1mm且不為O,且板狀剛...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱玲玲，葉國田，周穎，王青峰，傅安平，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：
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