[發明專利]含納米碳酸鎂的剛玉－尖晶石質澆注料

有效

• 申請號: 200910064482.6
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101508587A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 李志剛;張振燕;李紅霞;滕國強
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于無機非金屬材料技術領域。具體涉及一種含納米碳酸鎂的剛玉 -尖晶石質澆注料。

背景技術

高純鋁鎂系澆注料包括剛玉-尖晶石質和剛玉-氧化鎂質澆注料，被廣泛 應用于鋼包內襯、透氣元件和噴槍等部位。經過高溫處理或應用后這類澆注料 中存在三種高熔點礦相，即六鋁酸鈣(CA₆)、鎂鋁尖晶石和剛玉，三種礦相彼 此之間形成很好的結合，使澆注料具有優異的抗渣性和抗熱震性，被稱作最佳 基質系統。長期以來這類材質因具有優異性能一直受到重視。

與剛玉-尖晶石質澆注料相比較，通過加入氧化鎂原位反應生成尖晶石的 剛玉-氧化鎂質澆注料熱態強度相對較低，但其抗渣性能好，且由于原位生成 尖晶石而成本較低。剛玉-氧化鎂質澆注料具有優良抗渣性能的主要原因有： 原位生成尖晶石產生體積膨脹，改善了澆注料的孔徑分布，降低了澆注料中孔 徑的大小。與加入預合成的鎂鋁尖晶石相比，原位生成尖晶石的粒度細小、比 表面積大、缺陷較多，因而活性高，能更有效的吸收渣中的FeO和MgO。

氧化鎂作為原位生成尖晶石的主要原料，影響著尖晶石的生成溫度以及粒 度，對澆注料性能有決定性影響。加入較細的鎂砂粉更有利于提高澆注料的抗 渣性能，鎂砂粉粒度為5μm的剛玉-氧化鎂質澆注料的抗渣性能明顯優于鎂 砂粒度為15μm的澆注料。但是，加入細鎂砂由于容易水化而影響了澆注料的 施工性能，加速了澆注料流動性的衰減，降低了可施工時間，給澆注料施工帶 來不便，鎂砂粒度越細澆注料凝結越快。可見，澆注料抗渣性和施工性能對鎂 砂粒度有著不同的要求，關鍵在于解決鎂砂細粉的水化問題，如能避免鎂砂水 化問題，則上述矛盾可以得到很好的解決。有文獻報道通過有機硅烷包裹MgO， 然后在350～500℃煅燒，可以明顯提高MgO的抗水化性能，但顯然其成本較高。 通過加入納米級碳酸鎂分解生成氧化鎂可能是較好的途徑之一。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的問題而研制的一種含納米 碳酸鎂的剛玉-尖晶石質澆注料。

本發明目的在于利用納米碳酸鎂粉體不水化、粒度細小、容易分解、分解 產生的氧化鎂容易和氧化鋁反應等優點，一方面避免了通過加入鎂砂原位反應 生成尖晶石時，對澆注料流動性和施工性能的不利影響。另一方面，納米碳酸 鎂分解后，和氧化鋁原位反應生成的尖晶石粒度細小，且在整個澆注料中分布 更均勻，顯著改善了剛玉-尖晶石質澆注料的抗渣性能。

本發明的目的是通過以下技術發案來實現的：本發明的含納米碳酸鎂的剛 玉-尖晶石質澆注料包括電熔白剛玉和/或燒結板狀剛玉的骨料和細粉、電熔和 /或燒結鎂鋁尖晶石細粉、活性氧化鋁微粉、純鋁酸鈣水泥、減水劑；在本發明 的剛玉-尖晶石質澆注料中加入納米碳酸鎂粉，所述納米碳酸鎂粉為粒度小于 100nm的親水性碳酸鎂粉體，化學成份要求MgCO₃≥95.0％。

本發明澆注料中各原料質量百分比如下：

電熔白剛玉和/或燒結板狀剛玉的骨料和細粉?????????70～85％

電熔和/或燒結鎂鋁尖晶石細粉?????????????????????5～15％

納米碳酸鎂粉????????????????????????????????????0.5～4％

活性氧化鋁微粉??????????????????????????????????5～12％

純鋁酸鈣水泥????????????????????????????????????2～8％

減水劑(外加)????????????????????????????????????0.05～0.3％

在本發明中，所用電熔白剛玉和/或燒結板狀剛玉骨料粒度范圍為 8～0.088mm，所用各原料細粉的粒度要求≤0.088mm。所用全部骨料總和占澆注 料總質量的58％～72％。電熔白剛玉和燒結板狀剛玉同時使用時按任意比例配 合；電熔鎂鋁尖晶石和燒結鎂鋁尖晶石同時使用時按任意比例配合。