一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法.pdf

本发明提供一种轻质隔热耐火泥浆，由氧化铝空心球、刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉和结合剂组成。本发明同时提供一种轻质隔热耐火泥浆的制备方法，在氧化铝空心球表面涂覆红外反射溶胶，经过高温处理，在表面形成一层高近红外反射涂料层，再将处理后的氧化铝空心球作为骨料制成耐火泥浆。采用本发明在保证耐火泥浆强度和耐火性的同时，降低泥浆密度，提高泥浆隔热能力。

权利要求书
1.  一种轻质隔热耐火泥浆，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
氧化铝空心球：50-80%；
刚玉细粉：10-20%；
莫来石细粉：10-20%；
氧化铝细粉：5-10%；
结合剂：5-10%；
其原料粒度如下：
氧化铝空心球：4-0.1mm；
刚玉细粉：1-0.5mm；
莫来石细粉：1-0.5mm；
氧化铝细粉：1-0.5mm。

2.  如权利要求1所述的一种轻质隔热耐火泥浆，其特征在于，所述结合剂由以下质量百分比的原料组成：
磷酸二氢铝：10-20%；
糊精：30-80%；
木质素磺酸钠溶液：20-60%。

3.  一种轻质隔热耐火泥浆的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:5-10配成溶液；
（2）将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:5-8配成溶液；
（3）将步骤（2）的溶液边搅拌边加入步骤（1）的溶液中，至步骤（2）溶液占总溶液质量30-50%为止，升温至50-90℃搅拌，直至形成稳定溶胶；
（4）将氧化铝空心球浸于步骤（3）的溶胶中10-20分钟；
（5）把氧化铝空心球自然风干12-36小时，至水分低于0.5%；
（6）将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以5-10℃升温至200-300℃后保温0.5-2小时，再以相同速率升温至500-700℃后保温0.5-2小时，之后冷却至室温；
（7）对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。

说明书一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法。
背景技术
耐火泥浆是一系列高强的耐火砌筑填缝材料，能有效抵抗高温下强烈的机械冲刷作 用，具有气硬性和火硬性特点，高强度和高耐火度，抗磨性能优异，保水性很好，适用于涂 抹法和蘸浆法施工。然而，现在的耐火泥浆为了保证耐火和隔热性能，普遍密度较大，不适 宜于高处和危险地带施工，且对施工点两侧材料承受要求较高，而一些低密度的耐火泥浆又 无法保证耐高温性能和隔热性能。
中国专利CN102875176B公开了一种碳化硅—炭复合砖用耐火泥浆及制备方法，以碳 化硅颗粒和细粉、二氧化硅微粉、粘土、酚醛树脂粉、炭黑为原料，呋喃树脂和糠醇为结合 剂，产品施工性能好、烘干及烧后粘结强度高，但是密度较大，粘土的质量高低直接影响了 产品的质量，不易控制。中国专利CN100548925C公开了一种硅质耐火泥浆粉，用硅石、残 硅砖、耐火粘土和黄糊精构成，粘结牢固，但是同样密度较大，不够灵便。中国专利 CN102219531B公开了一种绝缘性好的早强、快干耐火泥浆填充料，使用烧结莫来石、石英 砂粉、氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥，同时加入了亚纳米级氧化铝微粉、硅微粉等原料，具有 强度好，固结速度快等优点，但是原料成本偏高，性价比略低。
发明内容
为了解决轻质耐火泥浆强度低，隔热性能差的问题，我们提出了一种轻质隔热耐火泥 浆及其制备方法，采用本发明可以有效提高轻质耐火泥浆的耐火强度和隔热性能，同时提高 耐火泥浆的使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的：
为实现上述目的，本发明提供一种轻质隔热耐火泥浆，由以下质量百分比的原料组成：氧化 铝空心球：50-80％；刚玉细粉：10-20％；莫来石细粉：10-20％；氧化铝细粉：5-10％；结合 剂：5-10％；其原料粒度如下：氧化铝空心球：4-0.1mm；刚玉细粉：1-0.5mm；莫来石细粉： 1-0.5mm；氧化铝细粉：1-0.5mm。氧化铝空心球最高使用温度为1800℃，机械强度高，具 有良好的隔热性能。同时，细小粒度的金属氧化物具有多种晶体结构，活性很高，在高温使 用过程中使高铬砖内部形成各种晶体结构相互作用相互结合，提高稳定性。
优选地，上述结合剂由以下质量百分比的原料组成：磷酸二氢铝：10-20％；糊精： 30-80％；木质素磺酸钠溶液：20-60％。结合剂高温状态下原料各组分之间的结合，保证了烧 制过程中的稳定，以及辅助了烧制过程中各氧化物晶体结构之间的结合。
本发明同时提供一种轻质隔热耐火泥浆的制备方法，步骤如下：
(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:5-10配成溶液；
(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:5-8配成溶液；
(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量 30-50％为止，升温至50-90℃搅拌，直至形成稳定溶胶；
(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中10-20分钟；
(5)把氧化铝空心球自然风干12-36小时，至水分低于0.5％；
(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以5-10℃升温至200-300℃后保温0.5-2小时，再以 相同速率升温至500-700℃后保温0.5-2小时，之后冷却至室温；
(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。 采用溶胶凝胶工艺，在氧化铝空心球表面涂覆红外反射溶胶，经过高温处理，在表面形成一 层高近红外反射涂料层，再将处理后的氧化铝空心球作为骨料制成耐火泥浆，可以大大提高 泥浆的隔热能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
保证耐火泥浆强度和耐火性的同时，降低泥浆密度，提高泥浆隔热能力。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于 下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都落入本发明保护范围；且下述实 施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种轻质隔热耐火泥浆，由以下质量百分比的原料组成：氧化铝空心球：55％；刚玉细粉： 15％；莫来石细粉：15％；氧化铝细粉：8％；结合剂：7％。
生产步骤如下：
(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:5配成溶液；
(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:5配成溶液；
(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量 30％为止，升温至60℃搅拌，直至形成稳定溶胶；
(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中15分钟；
(5)把氧化铝空心球自然风干24小时，至水分低于0.5％；
(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以8℃升温至250℃后保温1小时，再以相同速率升 温至600℃后保温1小时，之后冷却至室温；
(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。
随机取样，检测各性能，结果如表1所示。
实施例2：
一种轻质隔热耐火泥浆，成分与实施例1基本相同。
生产步骤如下：
(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:8配成溶液；
(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:8配成溶液；
(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量 40％为止，升温至70℃搅拌，直至形成稳定溶胶；
(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中15分钟；
(5)把氧化铝空心球自然风干24小时，至水分低于0.5％；
(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以8℃升温至250℃后保温1小时，再以相同速率升 温至600℃后保温1小时，之后冷却至室温；
(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。
随机取样，检测各性能，结果如表1所示。
实施例3：
一种轻质隔热耐火泥浆，成分与实施例1基本相同。
生产步骤如下：
(1)将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按质量比为1:1:10配成溶液；
(2)将柠檬酸与乙二醇按质量比为1:8配成溶液；
(3)将步骤(2)的溶液边搅拌边加入步骤(1)的溶液中，至步骤(2)溶液占总溶液质量 50％为止，升温至90℃搅拌，直至形成稳定溶胶；
(4)将氧化铝空心球浸于步骤(3)的溶胶中15分钟；
(5)把氧化铝空心球自然风干24小时，至水分低于0.5％；
(6)将风干的氧化铝空心球放在烘箱中以10℃升温至250℃后保温1小时，再以相同速率升 温至600℃后保温1小时，之后冷却至室温；
(7)对处理后的氧化铝空心球和刚玉细粉、莫来石细粉、氧化铝细粉进行检验，配比包装。
随机取样，检测各性能，结果如表1所示。
对比例：
市购普通耐火泥浆，随机取样进行高温性能测试，结果如表1所示。
表1：

从表1中可看出，使用本发明制造的轻质隔热耐火泥浆中杂质含量低，体积密度低，耐火度 高，且各温度导热系数明显较对比例低，具有良好的隔热能力。