[發明專利]鎂質耐火澆注料用結合劑

無效

• 申請號: 201110437584.5
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102515805A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 韋祎;張三華;肖家志;張海燕;張新
• 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 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于耐火材料領域，主要涉及一種鎂質耐火澆注料用結合劑。

背景技術

鎂質耐火材料具有耐火度高、荷重軟化溫度高和抗渣侵蝕性強等優點，因此被廣泛的用在鋼包和中間包等冶金設備中。盡管鎂質耐火材料具有如此多的優點,?但多以定型制品如鎂碳磚、鎂磚的形式使用，以不定形材料尤其是澆注料的形式消耗的量較少。

目前鎂質耐火澆注料所使用的結合劑主要是鋁酸鈣水泥（水化結合）和硅灰（MgO-SiO₂-H₂O結合），而這些結合方式不同程度的給鎂質材料體系帶來了雜質，從而影響了鎂質耐火材料的抗侵蝕性能，因而也限制了鎂質耐火澆注料的進一步推廣使用。

另外，耐火澆注料的施工性能對環境因素十分敏感（如環境溫度對鋁酸鈣水泥結合劑的水化速度及初期強度的影響很大），而目前澆注料所用的緩凝劑、促凝劑等添加劑多是針對鋁硅體系澆注料開發，在控制鎂質澆注料的施工性能上效果甚微，導致了鎂質澆注料的施工性能不具普適性，阻礙了鎂質耐火澆注料的發展。

發明內容

本發明的目的在于提出一種鎂質耐火澆注料用結合劑，能夠提供良好的施工性能。

本發明所述的鎂質耐火澆注料用結合劑，由六水氯化鎂和促凝劑組成；六水氯化鎂與促凝劑的重量比為0.25-1；所述的促凝劑組成的質量百分比為：輕燒鎂砂粉?0-40wt%，活性氧化鎂粉60-100wt%；所述六水氯化鎂占耐火澆注料總質量的2%-5%。

鎂質耐火澆注料用結合劑，所述的輕燒鎂砂粉-200目，MgO≥90%；所述的活性氧化鎂粉-1800目，MgO≥97%。

本發明的鎂質耐火澆注料在加水攪拌時，結合劑的六水氯化鎂與促凝劑會產生Mg²⁺、Cl^-、和OH^-離子，當攪拌充分后，Mg²⁺、Cl^-、和OH^-離子將達到氯氧鎂水化物析晶的過飽和濃度，開始發生如下的析晶反應：

6Mg²⁺+2Cl^-+10OH^-+8H₂O=5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O

常溫下該析晶反應可自發進行，反應過程中會釋放化學熱帶動反應持續進行，細粉部分會逐漸凝膠化，澆注料體系開始產生強度，最終出現凝結硬化。

本發明所述結合劑中的促凝劑所采用的輕燒鎂砂粉和活性氧化鎂粉對六水氯化鎂的促凝機理相同——都是以成分中的MgO水解來提供Mg²⁺和OH^-離子來促進上述析晶反應的進行，但是促凝劑中兩種粉體的粒度及結晶形態的不同，會引起粉體反應活性的較大差異，從而影響到該反應的動力學反應速度，最終體現為鎂質耐火澆注料凝固時間的差異。本發明中所提及的活性氧化鎂粉相比于輕燒鎂砂粉來說，其純度更高、粒度更細、表面活性更大，對澆注料體系的促凝效果更加明顯。

本發明所述結合劑的另一特點是具有一定的耐低溫性能：氯化鎂作為抗凍劑氯鹽，能夠給耐火澆注料提供低溫下的可施工性能。

本發明提出的鎂質耐火澆注料用結合劑，通過調節促凝劑中輕燒鎂砂粉和活性氧化鎂粉的比例來控制鎂質耐火澆注料的作業時間和凝固時間，同時由于未向材料體系增加雜質，因而保證了鎂質耐火澆注料的抗侵蝕性能等高溫使用性能。

本發明所述的鎂質耐火澆注料是指以鎂砂為主體（MgO≥70wt%）的不定形耐火材料，其余組分可以是（但不限于）尖晶石、氧化鋁、石墨、結合劑以及添加劑（≤1wt%）；鎂質耐火澆注料是目前應用廣泛的耐火澆注料，廣泛用在鋼包和中間包等冶金設備中；其組分選擇及組配、制備方法等為企業普遍采用的公知技術；本發明僅涉及用于鎂質耐火澆注料的結合劑。

具體實施方式

結合給出的實施例對本發明加以說明。

實施例1

按下列質量百分比稱取各組分：

電熔鎂砂顆粒（5-0.2mm）：70wt%，電熔鎂砂細粉（-325目）：21.7wt%，六水氯化鎂：3?wt%，輕燒鎂砂粉：2wt%，活性氧化鎂粉：3wt%，添加劑：0.3wt%（其中三聚磷酸鈉：0.2wt%，六偏磷酸鈉：0.1wt%）。

將以上原料一起混合均勻后，加水量為5.5wt%，流動值為187mm。110℃烘后，耐壓強度為58.6MPa，抗折強度8.1MPa。

實施例2

按下列配比稱取各組分：