一種工業窯爐用高強高鋁質耐火泥漿的制作方法

本發明涉及的是一種高鋁質耐火泥漿，具體涉及一種工業窯爐用高強高鋁質耐火泥漿，適用于工業窯爐用磚之間的磚縫泥漿。
背景技術：
：工業窯爐如焦爐、熱風爐等爐子墻體或內部磚體的砌筑一般采用黏土磚、高鋁磚、莫來石磚、硅線石磚或者硅磚等，其使用溫度一般在900~1200℃左右。窯爐內部不同部位隨著使用工況的不同定期都需要維護更換，通常關注的焦點放在耐火磚上，通過提高耐火磚的性能來改善使用效果。近年來發現，隨著使用溫度的提高和耐火磚性能的提高，磚縫之間泥漿的性能反而成為影響使用效果的一個短板，發現斷裂更多出現在磚縫泥漿處而非耐火磚上。以熱風爐為例，熱風爐蓄熱體用常用耐材為低蠕變高鋁磚，需具備抗熱震性好、熱容大、抗蠕變性好的特點等，砌筑這些耐材時需要相應耐火泥漿進行配套使用，期間維修時也需對蓄熱體損壞部位進行更換。為了提高熱風溫度，就會提高蓄熱體的溫度，結果就會造成：一方面蓄熱體更換的頻率加快，另一方面傳統耐火泥漿使用過程中表現出來的問題越發突出，主要表現在斷裂位置越來越多出現在泥漿處，表示此處泥漿的用后強度明顯低于耐火磚自身的強度，反而成了使用過程中存在的最薄弱點。因此需要研發一種抗熱震性能優異，中高溫燒后強度高的泥漿來代替現有材料。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明的目的是一種工業窯爐用高強高鋁質耐火泥漿。本發明為完成上述目的采用如下技術方案：一種工業窯爐用高強高鋁質耐火泥漿，所述高強高鋁質耐火泥漿的原料及質量百分比為：高鋁質顆粒0.5mm≥粒徑＞0.1mm55%-45%細粉174μm≥粒徑＞44um15%-10%細粉244μm≥粒徑＞10um25%-20%а-al2o3微粉5-0.1um15%-8%硅灰5%-2%結合劑4%-2%原料的總質量為100%；所述的高強高鋁質耐火泥漿還外加有水和添加劑；水的加入量為原料總質量的12%-16%；添加劑的加入量為原料總質量的0%-0.5%。所述的高鋁質顆粒（al2o3≥85%）為板狀剛玉、高鋁礬土中的任何一種。所述的細粉1為板狀剛玉、高鋁礬土中的任何一種。所述的細粉2為板狀剛玉、高鋁礬土中的任何一種。所述的結合劑為一種鋁硅混合物：al2o3含量為25-40%，sio2含量55-70%。所述的添加劑為添加劑1、添加劑2中的一種或兩種的混合。所述添加劑1為鋁酸鹽水泥或者水合氧化鋁的任意一種。所述添加劑2為模數在2.5-3.0的任意一種水玻璃粉。本發明提出的一種工業窯爐用高強高鋁質耐火泥漿，屬于以高鋁質原料為主的鋁硅體系，顆粒料和細粉可采用板狀剛玉、高鋁礬土等中的任何一種，保障材料具有較高的耐火度，滿足窯爐耐材使用條件；本發明中的結合劑為一種含高活性二氧化硅的鋁硅復合混合物，其結合機理與硅微粉溶膠結合機理一樣，硅微粉形成三維網絡結構，賦予材料一定的常溫強度，加入添加劑1中的鋁酸鹽水泥或者水合氧化鋁后，泥漿的凝結速度加快，強度更高，即添加劑1起到了促凝劑的效果；當溫度達到600度之后，結合劑自身的硅成分一部分與自身的鋁成分發生反應，另一部分可與體系內的活性氧化鋁反應均生成了莫來石相，從而賦予材料較好的強度，隨著溫度的升高，莫來石晶體長大，網絡交錯結構更加緊密，當溫度到達1300度時，材料的強度更高，且體系內無含鈣或含鈉的低熔點相，所以泥漿的抗熱震性能也會優于傳統泥漿的性能；本發明中添加的а-al2o3微粉和硅灰均為高活性超微粉，除了能夠起到填充孔隙、降低加水量外，也可在中高溫下反應生成莫來石相，從而提高耐材泥漿的強度；本發明中的添加劑2的水玻璃粉起到促凝劑的效果，可根據具體情況適當加入；綜上所述，本發明具有如下有益效果：(1)本發明采用新型高活性微粉結合劑，莫來石化溫度更低，即可獲得足夠高的燒結強度。(2)本發明中結合劑的結合機理為硅微粉溶膠結合，可實現快速升溫烘烤。(3)本發明中的耐火泥漿的凝結速度和早期強度可控。(4)本發明中泥漿使用時的強度不低于現有耐火磚的強度，能在很大程度減少泥漿處斷裂出現的情形。附圖說明圖1為本發明實施例1-3耐火泥漿斷裂部位的示意圖。圖2為drl-155粘結試樣斷裂部位的示意圖。具體實施方式給出本發明的實施例，但不構成對本發明的任何限制；根據下述3個實施例中的方案將所有原料配好后在攪拌機攪拌10分鐘，當達到合適施工粘度后停止攪拌，將拌好的泥漿涂抹在烘干后的試塊切斷面上，做成規定的磚縫2mm，用刮刀刮去多余的泥漿，使磚縫面和磚面平整粘結在一起；緊接著自然干燥24h，110℃×24h烘烤，1300℃×3h燒成處理，自然冷卻至室溫后進行抗折強度測試，測試結果見表1，斷裂位置圖1所示；若無說明周圍環境溫度均為25℃左右。實施例1配比方案：高鋁質顆粒0.5mm≥粒徑＞0.1mm50%礬土細粉74μm≥粒徑＞44um10%礬土細粉44μm≥粒徑＞10um22%а-al2o3微粉5-0.1um12%硅灰3%結合劑3%鋁酸鹽水泥+0.5%加水量+13.3%實施例2配比方案：高鋁質顆粒0.5mm≥粒徑＞0.1mm55%礬土細粉74μm≥粒徑＞44um10%剛玉細粉44μm≥粒徑＞10um20%а-al2o3微粉5-0.1um8%硅灰2.5%結合劑3.5%水玻璃粉+0.2%加水量+15.1%實施例3配比方案：剛玉顆粒0.5mm≥粒徑＞0.1mm45%剛玉細粉74μm≥粒徑＞44um15%礬土細粉44μm≥粒徑＞10um22%а-al2o3微粉5-0.1um15%硅灰4%結合劑4%加水量+15.7%表1具體實施例的測試結果具體實施例實施例1實施例2實施例3測試強度/mpa15.416.315.9將三個實施例的耐火泥漿制成160×40×40mm試樣，凝固后進行1300℃×3h處理，自然冷卻后測試其性能指標，其結果見下表：備注：1、drl-155熱風爐用低蠕變高鋁磚牌號，是目前現有牌號磚中性能最好的高鋁磚。2、gb-t3001-2000耐火材料常溫抗折強度試驗方法。同時根據yb-t5123-93耐火泥漿冷態抗折粘結強度試驗方法，測定drl-155粘結試樣，斷裂位置均位于高鋁磚處（如圖2所示），再次證明：本發明耐火泥漿具有耐火度高、強度高的優點。當前第1頁12