[發(fā)明專利]抗熱震剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910180707.4
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN101665367A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁林;趙洪亮;王俊濤;王杰曾
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞泰科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種剛玉-鎂鋁尖晶石耐火澆注料。該材料具有良好的耐高溫性能、很強的抗侵蝕能力、較高的熱震穩(wěn)定性等優(yōu)點，用于鋼鐵、水泥行業(yè)的高溫窯爐可提高襯體壽命，取得良好的節(jié)能減排的效果。

背景技術(shù)

剛玉-鎂鋁尖晶石為一種廣泛使用的耐火澆注料。使用在鋼包時，鎂鋁尖晶石澆注料吸收熔渣中的FeO，形成鐵鋁尖晶石固熔體，通過降低渣中的熔劑物質(zhì)含量，減緩渣對耐火材料的侵蝕速率，提高襯料的使用壽命。使用在水泥窯中，剛玉澆注料的基質(zhì)摻加鎂鋁尖晶石后，可大幅提高抵抗堿性物質(zhì)化學(xué)侵蝕的能力。

通常，剛玉-鎂鋁尖晶石耐火澆注料采用MgO-SiO₂-H₂O結(jié)合：常溫依靠MgO的水化產(chǎn)生凝聚結(jié)合；高溫依靠MgO和SiO₂的化學(xué)反應(yīng)形成M₂S，繼而M₂S等低熔物質(zhì)產(chǎn)生助燒結(jié)作用，致使MgO和Al₂O₃發(fā)生反應(yīng)燒結(jié)形成陶瓷結(jié)合。但是，受熱后鎂鋁尖晶石澆注料強度增長過快，十分容易出現(xiàn)過致密化，從而影響材料的熱震穩(wěn)定性。第四抗熱震因子的表達(dá)式為：

RIV=γEσ2(1-v)---1)]]>

式中，σ-強度，υ-泊松比，E-彈性模量，γ-擴展時產(chǎn)生單位新表面所消耗的能量。由于E/(σ²(1-v))是破壞時材料單位體積中含有的彈性變形能，實際上式1)是材料斷裂消耗的能量與斷裂前材料存儲的彈性能的比值。R^IV越高，裂紋擴展需要的能量越多，材料能夠提供的能量越少，裂紋就越難擴展，也就越不容易產(chǎn)生災(zāi)難性破壞。

剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料需要使用大量微粉(硅灰、超細(xì)氧化鋁、超細(xì)鎂砂等)以獲得良好的施工性能(流動、凝結(jié)、硬化)，和足夠的脫模及干燥強度。但是，熱處理時這些微粉又會產(chǎn)生強烈的燒結(jié)作用，致使材料過度致密化，或具有很高的強度，大幅度地降低了第四抗熱震因子的數(shù)值，從而顯著地影響了熱震穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于研究一種抗熱震剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料，通過提出一種新的結(jié)合方式：常溫下，依靠聚丙烯酸與可水化氧化鋁、含氧化鎂物質(zhì)的反應(yīng)，生成聚丙烯酸鋁(鎂)高分子產(chǎn)生結(jié)合；高溫下，聚丙烯酸鹽中的有機組分燒失，無機組分變成活性氧化鋁、活性氧化鎂。然后，在少量硅酸鹽相的協(xié)助下產(chǎn)生陶瓷結(jié)合，形成以剛玉-鎂鋁尖晶石為主晶相的材料。硅灰的主要用來提供助燒結(jié)作用。所以，便于調(diào)整硅灰的摻量來控制燒后強度，使剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料具有較好的熱震穩(wěn)定性。其二，再添加二氧化鋯，可以進(jìn)一步提高材料的熱震穩(wěn)定性。在900-1000℃，ZrO₂發(fā)生相變t-ZrO₂→m-ZrO₂。這一轉(zhuǎn)變伴隨著3-5％的體積膨脹和7-8％的剪切變形。一般，耐火材料含有較多孔隙，其基質(zhì)的束縛力不強，ZrO₂的粒徑也較大。如果控制了材料強度，ZrO₂就可以轉(zhuǎn)變成單斜相，且在相變完成后會在產(chǎn)生適度的微裂紋增韌，從而顯著提高熱震穩(wěn)定性。

根據(jù)以上設(shè)計，提出下述方案：

5-1mm剛玉?????????????????????????????????????????????????????????????50-60％

1-0.088mm剛玉或鎂鋁尖晶石?????????????????????????????????????????????8-16％

＜0.7mm脫硅鋯?????????????????????????????????????????????????????????0-8％