[發明專利]一種輕質鋁-鎂系澆注料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310024647.3
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103044047A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 白晨;顧華志;黃奧;張美杰;鄒陽
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于耐火材料澆注料技術領域。具體涉及一種輕質鋁-鎂系澆注料及其制備方法。

背景技術

?????鋼包是儲存、運輸與精煉鋼水的重要設備，許多新的鋼種都是在鋼包中完成的。其內襯耐火材料與鋼水接觸時間長，高溫下長期遭受鋼水頻繁沖刷以及真空下合金、精煉渣腐蝕等，導致精煉鋼包的使用壽命顯著降低。

????針對鋼包能量損失大、鋼水降溫影響成材質量等問題，一批具有較低導熱率的材料被開發出來。如蛭石、珍珠巖、陶粒和纖維澆注料等，但其高溫性能較差，特別是抗渣侵蝕性能差，不能直接用于高溫環境下工業爐工作襯等與渣直接接觸的部位。由此，高溫環境下工業爐工作襯材料目前仍以致密型的耐火材料為主。鑒于上述原因，有人在致密型澆注料的基礎上進行改良，發明了如“一種鋁-鎂系輕質無水泥澆注料及其制備方法”（CN200710052468.5）的專利技術，通過添加多孔陶瓷顆粒降低了材料的導熱率，但其所述材料采用的多孔陶瓷顆粒氣孔率高，平均孔徑較大（小于30μm），且該輕質澆注料如使用在與高溫鋼渣等介質直接接觸的部位，須輔以一定量的致密顆粒以延長壽命。因此在提高抗渣性和降低熱導率方面仍難以滿足精煉鋼包工作襯耐火材料的要求。針對這個問題，申請人發明了“一種鋁鎂輕質澆注料及其制備方法”（CN20101059586.3）的專利技術，采用平均孔徑小于10μm的多孔剛玉陶瓷骨料，同時通過添加氧化鎂微粉，利用減水劑基團的疏水性控制氫氧化鎂晶體的形成和生長，使得在澆注料內部生成均勻交叉的棒狀氫氧化鎂晶體并形成網狀結構，取代氧化硅水化產生的結合作用，在提高澆注料的強度并降低其導熱率的同時，提高了其抗渣性。然而，該發明采用的多孔陶瓷骨料在一定程度上仍然存在孔徑較大（10μm），顯氣孔率較高（30~50％）的問題，且基質不夠致密，抗渣侵蝕性能仍有待提高。

發明內容

本發明的目的是提供一體積密度小、顯氣孔率低、平均孔徑小、體積穩定性好、高溫強度大、熱導率低、抗鋼渣等介質侵蝕能力強的能與高溫鋼渣等介質直接長期接觸的輕質鋁-鎂系澆注料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：以60~85wt%的微孔剛玉顆粒為骨料，以5~30wt%的剛玉細粉、2~10wt%的氧化鎂微粉和4~9wt％的α-氧化鋁微粉為基質料；先將聚羧酸系減水劑與基質料預混，聚羧酸系減水劑為骨料和基質料之和的0.05~0.3wt%，再將預混后的基質料加入骨料中，然后再外加骨料和基質料之和的3~10wt%的結合劑，攪拌均勻，制得鋁鎂輕質澆注料；

所述微孔剛玉顆粒的制備方法是：以55~100wt%的工業氧化鋁細粉和0~45wt%的工業氫氧化鋁細粉為原料、或以55~100wt%的工業氧化鋁細粉和0~45wt%的α-氧化鋁微粉為原料，再外加所述原料40~80wt%的水，混合，在球磨機上濕磨0.5~3小時，待濕磨料漿凝固，在110~200℃條件下保溫12~48小時，然后在1700~1900℃條件下保溫1~8小時，制得微孔剛玉顆粒。

所述微孔剛玉顆粒級配為：粒徑為10~5mm的顆粒占30~35wt%，粒徑為5~3mm的顆粒占20~25wt%，粒徑小于3mm的顆粒占10~25wt%；微孔剛玉顆粒的體積密度為2.8~3.5g/cm³，顯氣孔率為2~6％，平均孔徑為0.5~2μm。

所述剛玉細粉為板狀剛玉細粉、或為白剛玉細粉、或為混合后的板狀剛玉細粉和白剛玉細粉；剛玉細粉的顆粒粒徑小于0.088mm。

所述氧化鎂微粉的MgO含量>80wt％，顆粒粒徑為D₅₀=5μm。??

所述α-氧化鋁微粉的Al₂O₃含量>99wt％，顆粒粒徑為D₅₀=5μm。

所述工業氧化鋁細粉的Al₂O₃含量>99wt%，粒徑為0.045~0.088mm。

所述工業氫氧化鋁細粉的Al(OH)₃的含量>98wt%，粒徑小于0.02mm。

所述結合劑為水泥、硅微粉、鋁硅凝膠粉、β-Al₂O₃微粉中的一種或兩種。