[發明專利]無碳磚結合劑加入方法

有效

• 申請號: 200610134434.6
• 申請日: 2006-11-28
• 公開（公告）號: CN101190551A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 胡春娥;何家梅;佟新
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團耐火材料公司
• 主分類號: B28C7/04
• 分類號: B28C7/04;B28C5/08;B28B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種耐火材料，具體是適用于生產鋼包襯無碳磚用結合劑的加入方法。

背景技術：

無碳磚是由高鋁質或剛玉質顆粒料、高鋁質或剛玉質粉料、氧化鎂顆粒或粉料，用復合結合劑使其結合為一定形狀體積的耐火磚。

目前，國內外鋼包襯無碳磚結合劑一般采用樹脂和鎂鹽。樹脂做結合劑的無碳磚雖然具有較高的常溫耐壓強度，但是高溫下由于脫碳氧化使強度下降，而且由于樹脂的加入使無碳原料生產的無碳磚仍含有1.5～2.5％的碳。

鎂鹽溶液作為無碳磚的結合劑，其凝結硬化原理主要是由于氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)與氧化鎂反應生成氧氯化鎂，以及由于氯化鎂的存在使氧化鎂快速持續地水化生成Mg(OH)₂而引起的，其反應式為：

MgO+MgCl₂+H₂O→x?MgO·y?MgCl₂·2H₂O

MgO+H₂O→????????Mg(OH)₂

水與鋁鎂質耐火材料中的MgO的水化反應本來是比較緩慢的，但當水溶液中有MgCl₂存在，則可加速Mg(OH)₂溶解，從而促進MgO的持續水化，促使Mg(OH)₂形成，成為連續的結晶體骨架結構，使結合體的強度得以提高。Mg(OH)₂在400℃左右分解時，便變成高度分散的具有相當高活性的MgO。這種產物可促進固相燒結，使燒結易于進行。

由此可見，鎂鹽溶液做結合劑的無碳磚具有良好的高溫性能和高溫強度，而且碳含量小于0.1％，但鎂鹽溶液做結合劑存在常溫耐壓強度偏低的等缺點。

發明內容

本發明的目的是通過在以鎂鹽溶液為結合劑的無碳磚中復合加入鎂鹽使常溫耐壓強度得以提高，便于搬運和運輸。

本發明的無碳磚原料為：高鋁礬土或剛玉顆粒料與高鋁礬土或剛玉粉料及氧化鎂顆粒或粉料為原料。

本發明是利用凝結硬化原理來達到預期的目的，結合劑為鎂鹽，其特點是：

a這種無碳磚結合劑采用固體鎂鹽與鎂鹽水溶液復合式加入，鎂鹽水溶液加入量為無碳磚原料的3％～5％，固體鎂鹽加入量為無碳磚原料的0.5％～2％；

b本發明的工藝流程是這樣的，混料時，先將無碳磚顆粒料加入濕碾機中，再將固體鎂鹽加入濕碾機中，加入混料量(無碳磚原料)的0.5％～2％，干混1～2分鐘，使其均勻分布在顆粒料中，再加入混料量(無碳磚原料)的3％～5％鎂鹽水溶液，比重為1.30～1.35(與水之比)，濕混1～2分鐘混料時；然后倒入粉料，濕混8～13分鐘出料可得到塑性較好的泥料，然后機壓成型，半成品在160～200℃下干燥36小時以上。

c本發明采用有碾砣的混煉機，在碾砣的碾壓下，料溫提高，加入的固體鎂鹽可溶解在液體結合劑中，使結合劑濃度增大，從而提高磚坯的結合強度。

本發明采用工業純度的鎂鹽，成分為MgCl₂·6H₂O，粒度＜3mm。

本發明在無碳磚的生產中盡量提高鎂鹽水溶液的比重，控制在一定值以上才能使常溫耐壓強度滿足搬運和砌筑要求。所以本發明鎂鹽水溶液比重為1.30～1.35，與水之比，在常溫下很難達到1.35以上。

本發明由于在碾壓混合中加入鎂鹽溶液的基礎上加固體鎂鹽，這種復合加入形式，固體鎂鹽在鎂鹽水溶液作用下達到一定的溶解使其與無碳磚原料充分混合，而且由于固體鎂鹽的加入使無碳磚混料濕度降低，在碾砣的碾壓下，原料溫度升高，結合劑結合能力增強，進而提高無碳磚結合強度，使本發明在同等條件下具有比只以鎂鹽為結合劑的無碳磚常溫耐壓強度高的特點。在同等條件下如300噸摩擦壓磚機成型，不加固體鎂鹽只加液體鎂鹽的無碳磚常溫耐壓強度平均值為20MPa，而在加入液體鎂鹽基礎上復合加入固體鎂鹽的無碳磚常溫耐壓強度平均值為30MPa。加入這種復合結合劑的加入方法簡單，生產成本低，產品質量提高，具有廣泛的推廣價值。

具體實施方式

本發明的鎂鹽無碳磚結合劑的化學成分為工業純度的鎂鹽成分為MgCl₂·6H₂O，其特點是采用固體鎂鹽與鎂鹽水溶液復合的加入方式，其固體鎂鹽加入量為無碳磚原料總量的0.5％～2％，粒度＜3mm，鎂鹽水溶液加入量為無碳磚原料總量的3％～5％。