专利名称：一种可塑修补料及其制备方法
技术领域：
本发明属于不定型耐火材料领域，具体涉及ー种可塑修补料及其制备方法。
背景技术：
可塑修补料作为不定型耐火材料，广泛应用于エ业窑炉的炉顶、炉墙、炉盖等部位的修补，以及炉衬的局部修补等。可塑修补料具有高温強度高，热震性能优良，导热系数较低，施工方式灵活等优点。目前，国内外可塑修补料中通常使用粘土类物质作为增塑剂，以提供良好的塑性，保证可塑修补料在常温下具有良好的可塑性。公开号为CN1048705C的题为“磷酸盐结合高铝可塑料及其生产方法”的中国专利公开了ー种磷酸盐结合高铝可塑料，它的组成为重 量百分含量计，钠基膨润土 5 10%，藍晶石5%，其余为高铝主原料，外加磷酸ニ氢铝4 9%，柠檬酸和草酸2 3%，多元醇型非离子表面活性剂O. 2 O. 4%。但是使用生粘土易造成耐火材料在常温下強度低、线变化性能较差的问题。并且，粘土类增塑剂在可塑料中的添加量较低时，材料的可塑性明显不足；而添加量较高时，虽然材料的可塑性良好，但由于粘土类增塑剂中Na、K等碱金属元素含量较高，在高温时容易形成低熔点物质，使得可塑料在高温下烧成收缩变大、液相量增多，导致材料容易开裂，体积稳定性变差，抗冲刷性不好，使用寿命降低。为解决上述问题，公开号为CN1450025A的题为“无粘土耐火可塑料”的中国专利公开了ー种无粘土耐火可塑料，包括耐火骨料、粉料以及化学结合剂，组分中还含有无定形Al2O3细粉5-10% (重量百分比)。采用高活性无定形Al2O3细粉替代生粘土获得可塑性的耐火材料。但是无定形Al2O3细粉用量较大，同时以无定形Al2O3细粉为增塑剂的可塑料做修补料使用时，ー项重要的技术指标粘附性能没有在专利中提及。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供ー种可塑修补料及其制备方法，该可塑修补料无粘土，增塑剂添加量少，使用性能优异，可塑性好，粘附性好，保存时间长，具有较高的常温及中温強度，材料体积密度及气孔率适宜，可满足热エ设备修补需要。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案ー种可塑修补料，其中，该可塑修补料包括主料和外加剂，其中主料的组成按质量百分比为粒度为3-0. 074mm的高铝质或氧化铝质颗粒55_65%，粒度〈O. 074mm的高铝质或氧化铝质粉体15-25%，粒度〈5 μ m的a -Al2O3粉体15_20%，增塑剂2_4% ;外加剂按上述主料总质量为100%，各外加剂组分的质量百分比为表面活性剂O. 8-1. 2%，保存剂2-3%，以及酸性结合剂6-10%。所述高铝质原料为莫来石或高铝矾土。所述氧化铝质原料为烧结刚玉或电熔刚玉。所述增塑剂为EVA胶粉，是醋酸こ烯酯/こ烯共聚物，其粒度为0. 5-8 μ m,堆积密度为0. 49-0. 59g/cm3。所述酸性结合剂为磷酸溶液、磷酸ニ氢铝溶液中的至少ー种。所述保存剂为草酸、柠檬酸及糖蜜中的至少ー种。所述表面活性剂为聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠及六偏磷酸钠中的至少ー种。经110°C X 24h烘烤后，所述可塑修补料的抗折强度为11. 69-13. 26MPa，耐压强度为 49. 58-68. 07MPa,体积密度为 2. 56-2. 74g/cm3,气孔率为 16. 98%-22. 92% ；IlO0C X24h烘烤后的可塑修补料，再经1100°C X3 h热处理后，可塑修补料的抗折强度为19. 73-23. 77MPa，耐压强度为 76. 33-82. 52MPa，体积密度为 2. 74-2. 78g/cm3，气孔率为27. 03-27. 31%。所述可塑修补料的粘附率为98%以上，保存期为10个月以上。一种如权利要求I所述的可塑修补料的制备方法，其中，首先，按如下质量百分比将主料混合均匀粒度为3-0. 074mm的高铝质或氧化铝质颗粒55-65%，粒度〈O. 074mm的高铝质或氧化铝质粉体15_25%，粒度〈5 μ m的a -Al2O3粉体15-20%，增塑剂2-4% ；然后，加入外加剂，外加剂按上述主料总质量为100%，各外加剂组分的质量百分比为表面活性剂O. 8-1. 2%，保存剂2-3%，以及酸性结合剂6-10%，混练均匀得到可塑修补料。与现有技术相比，本发明的有益效果在于I、本发明的可塑修补料为磷酸(盐)结合高铝质或氧化铝质可塑修补料体系，其结合強度高，高温性能优越；2、本发明的可塑修补料中不含粘土类物质；3、本发明采用醋酸こ烯酯与こ烯共聚的胶粉作为增塑剂，其中不含有碱金属元素等杂质，不会在高温下生成低熔点物质，并可赋予可塑修补料优异的粘附性和可塑性，保证了可塑修补料在常温及高温下的使用性能，同时，在保证使用要求的条件下，本发明中胶粉在可塑修补料中的添加量少，可降低生产成本；4、本发明采用的表面活性剤，可降低酸性结合剂溶液的表面张力，增加结合剂对各原料的润湿性；5、本发明采用的保存剂，可延长耐火可塑料的保存期，使可塑修补料在较长时间内都具有良好的可塑性；6、本发明的可塑修补料不含粘土类增塑剂，且增塑剂添加量较少，具有常温附着性强，可塑性好，施工性能优异，常温及高温物理性能良好的特点。
具体实施例方式下面，结合实施例，对本发明进行详细说明。实施例I以重量百分比计，将粒度为3-0. 074mm的矾土 55%，粒度〈O. 074mm的莫来石25%，粒度〈5 μ m的a -Al2O3粉体18%，EVA胶粉2%，混合均匀后，外加三聚磷酸钠O. 8%，外加草酸2%，外加磷酸溶液6%，混练均匀得到可塑修补料。其中，EVA胶粉(Ethylene-vinyl acetate),是醋酸こ烯酷/こ烯共聚物，由醋酸こ烯酯与こ烯共聚而制成。实施例2以重量百分比计，将粒度为3-0. 074mm的莫来石60%，粒度〈O. 074mm的矾土 17%，粒度〈5 μ m的a -Al2O3粉体20%，EVA胶粉3%，混合均匀后，外加六偏磷酸钠O. 8%、三聚磷酸钠O. 3%，外加柠檬酸3%，外加磷酸ニ氢铝溶液8%，混练均匀得到可塑修补料。实施例3以重量百分比计，将粒度为3-0. 074mm的电熔刚玉65%，粒度〈O. 074mm的电熔刚玉15%,粒度〈5 μ m的a -Al2O3粉体16%，EVA胶粉4%，混合均匀后，外加聚丙烯酸钠O. 5%、三聚磷酸钠O. 4%、六偏磷酸钠O. 3%，外加草酸1%、糖蜜I. 5%，外加磷酸溶液5. 5%以及磷酸ニ氢铝溶液4. 5%，混练均匀得到可塑修补料。
实施例4以重量百分比计，将粒度为3-0. 074mm的烧结刚玉62%，粒度〈O. 074mm的烧结刚玉20%，粒度〈5 μ m的a -Al2O3粉体15%，EVA胶粉3%，混合均匀后，外加六偏磷酸钠I. 0%，外加糖蜜2%、柠檬酸O. 5%，外加磷酸溶液3. 5%以及磷酸ニ氢铝溶液4%，混练均匀得到可塑修补料。实施例1-4所制备的可塑修补料的实测性能指标为经110°C X24h烘烤后可塑修补料的抗折强度为11. 69-13. 26MPa，耐压强度为49. 58-68. 07MPa,体积密度为2. 56-2. 74g/cm3,气孔率为16. 98%_22· 92% ；110 °C X 24h烘烤后的可塑修补料，经1100 °C X3h热处理后，可塑修补料的抗折强度为19. 73-23. 77MPa，耐压强度为76. 33-82. 52MPa，体积密度为2. 74-2. 78g/cm3，气孔率为27. 03-27. 31%。可塑修补料粘附率98%以上，保存期10个月以上。
权利要求
1.一种可塑修补料，其特征在于该可塑修补料包括主料和外加剂，其中主料的组成按质量百分比为粒度为3-0. 074mm的高铝质或氧化铝质颗粒55_65%，粒度〈O. 074mm的高铝质或氧化铝质粉体15-25%，粒度〈5 ii m的a -Al2O3粉体15_20%，增塑剂2_4% ;外加剂按上述主料总质量为100%，各外加剂组分的质量百分比为表面活性剂0. 8-1. 2%，保存剂2_3%，以及酸性结合剂6-10%。
2.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述高铝质原料为莫来石或高铝矾土。
3.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述氧化铝质原料为烧结刚玉或电熔刚玉。
4.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述增塑剂为EVA胶粉，是醋酸乙烯酯/乙烯共聚物，其粒度为0. 5-8 u m,堆积密度为0. 49-0. 59g/cm3。
5.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述酸性结合剂为磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液中的至少一种。
6.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述保存剂为草酸、柠檬酸及糖蜜中的至少一种。
7.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述表面活性剂为聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠及六偏磷酸钠中的至少一种。
8.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于经110°CX24h烘烤后，所述可塑修补料的抗折强度为11. 69-13. 26MPa，耐压强度为49. 58-68. 07MPa,体积密度为2. 56-2. 74g/cm3，气孔率为16. 98%_22. 92% ;110 °C X24h烘烤后的可塑修补料，再经1100 °C X3h热处理后，可塑修补料的抗折强度为19. 73-23. 77MPa，耐压强度为76. 33-82. 52MPa，体积密度为 2. 74-2. 78g/cm3，气孔率为 27. 03-27. 31%。
9.如权利要求I所述的可塑修补料，其特征在于所述可塑修补料的粘附率为98%以上，保存期为10个月以上。
10.一种如权利要求I所述的可塑修补料的制备方法，其特征在于 首先，按如下质量百分比将主料混合均匀粒度为3-0. 074mm的高铝质或氧化铝质颗粒55-65%，粒度〈O. 074mm的高铝质或氧化铝质粉体15_25%，粒度〈5 y m的a -Al2O3粉体15-20%，增塑剂 2-4% ； 然后，加入外加剂，外加剂按上述主料总质量为100%，各外加剂组分的质量百分比为表面活性剂0. 8-1. 2%，保存剂2-3%，以及酸性结合剂6-10%，混练均匀得到可塑修补料。
全文摘要
本发明属于不定型耐火材料领域，具体涉及一种可塑修补料及其制备方法，该可塑修补料包括主料和外加剂，其中主料的组成按质量百分比为粒度为3-0.074mm的高铝质或氧化铝质颗粒55-65%，粒度<0.074mm的高铝质或氧化铝质粉体15-25%，粒度<5μm的α-Al2O3粉体15-20%，增塑剂2-4%；外加剂按上述主料总质量为100%，各外加剂组分的质量百分比为表面活性剂0.8-1.2％，保存剂2-3%，以及酸性结合剂6-10%。该可塑修补料无粘土，增塑剂添加量少，使用性能优异，可塑性好，粘附性好，保存时间长，具有较高的常温及中温强度，材料体积密度及气孔率适宜，可满足热工设备修补需要。
文档编号C04B35/66GK102674855SQ201210158010
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者丁钰, 刘开琪, 刘永峰, 王秉军, 赵宏伟 申请人:中国钢研科技集团有限公司, 新冶高科技集团有限公司