[發(fā)明專利]一種高鋁空心球輕質澆注料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610014442.0
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105645936B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 聶建華;徐超;蔡曼菲;梁永和;阮國智;邱文冬;李晨晨;張寒;尹玉成;張國錟
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101
• 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

本發(fā)明涉及一種高鋁空心球輕質澆注料及其制備方法。其技術方案是：以28~48wt%的高鋁空心球、14~30wt%的焦寶石、6~30wt%的礬土細粉、6~10wt%的氧化鋁微粉、1~5wt%的二氧化硅微粉、2~10wt%的鋁酸鈣水泥和1~5wt%的廣西黏土為原料，外加所述原料0.04~0.2wt%的三聚磷酸鈉和0.1~0.5wt%的六偏磷酸鈉，干混1~3min，再外加所述原料的7~15wt%的水，混合2~5min，即得高鋁空心球輕質澆注料。本發(fā)明具有工藝簡單、生產成本低和對設備無特殊要求的特點；所制備的高鋁空心球輕質澆注料體積密度低、熱導率低、耐壓強度高、重燒線變化率低、體積穩(wěn)定性好和隔熱保溫效果好，適用于鋼包永久層。

技術領域

本發(fā)明屬于輕質澆注料技術領域。具體涉及一種高鋁空心球輕質澆注料及其制備方法。

背景技術

在傳統(tǒng)能源日益枯竭和新能源發(fā)展緩慢的今天，為人類可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)輕質、高強、熱震穩(wěn)定性好、使用溫度高、能滿足輕型結構超高溫窯爐所需的內襯材料是當前最迫切的任務。鋼包是煉鋼廠重要的熱工設備，隨著煉鋼技術的不斷發(fā)展，冶煉溫度提高和連鑄比增加，鋼水在鋼包中停留時間延長，尤其是爐外精煉LF、RH工藝對鋼包內襯要求越來越苛刻，鋼包內襯材質、維護施工工藝也需不斷改進，努力降低耐火材料消耗和成本，提高鋼包熱狀態(tài)，符合精煉和連鑄工藝要求是鋼包用耐材的主要發(fā)展趨勢。

大型鋼包永久層由于從鋼包安全角度考慮，一般采用高鋁澆注料、高鋁磚或者臘石磚。使用蠟石磚和高鋁磚，磚縫較多，安全性難以保障；高鋁澆注料保溫性能較差，永久層的保溫效果沒有充分發(fā)揮，而且安全性較差，使得工作層用料在使用到一定殘厚時不敢繼續(xù)使用（國內鋁鎂預制磚下線殘厚一般在60~80mm，而日本的殘厚控制在40mm左右），工作層材料不能充分使用是造成鋼包消耗耐材高的重要原因。因此為了保證安全，有必要開發(fā)具有高強度、低導熱的新型澆注料來替代高鋁澆注料。

目前，不少新型的隔熱材料已被研究出來并應用于各種高溫窯爐的永久層或者工作層中，利用這些新型隔熱材料制備出的澆注料雖然具有優(yōu)異的隔熱性能，但其強度卻往往達不到標準，限制了這種材料的應用范圍。張國棟等人采用氧化鋁空心球和α-Al₂O₃微粉為原料制備了低水泥結合氧化鋁空心球輕質澆注料，荷重軟化溫度高達1600℃，抗折強度也達8.0MPa，但其熱導率和強度仍有待提高（低水泥結合氧化鋁空心球輕質澆注料的研究[J].耐火與石灰.2009,34(5)）。“一種制備輕質高強度氧化鋁空心球陶瓷的制備方法”（CN1554616A)的專利技術，以α-Al₂O₃微粉和氧化鋁空心球為原料，以磷酸溶液為結合劑，制備的輕質隔熱磚體積密度較低，為1.2~1.4g/cm³，抗折強度和耐壓強度較大，分別為5~12MPa和10~30MPa，但該法只以氧化鋁空心球和α-Al₂O₃微粉為原料，在高溫下難以燒結，需要更高溫度燒成，成本較高，并且其導熱率較高。“一種氧化鋁空心球隔熱耐火材料的制備方法”（CN102491761A）的專利技術，所制備的氧化鋁空心球隔熱耐火材料雖抗熱震性能優(yōu)良、體積密度低和熱導率低，但耐壓強度降低，僅有7~14MPa。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單、生產成本低和對設備無特殊要求的高鋁空心球輕質澆注料的制備方法；用該方法制備的高鋁空心球輕質澆注料體積密度低、熱導率低、耐壓強度高、重燒線變化率低、體積穩(wěn)定性好和隔熱保溫效果好，適用于鋼包永久層。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：以28~48wt%的高鋁空心球、14~30wt%的焦寶石、6~30wt%的礬土細粉、6~10wt%的氧化鋁微粉、1~5wt%的二氧化硅微粉、2~10wt%的鋁酸鈣水泥和1~5wt%的廣西黏土為原料，外加所述原料0.04~0.2wt%的三聚磷酸鈉和0.1~0.5wt%的六偏磷酸鈉，干混1~3min，再外加所述原料的7~15wt%的水，混合2~5min，即得高鋁空心球輕質澆注料。