[發明專利]一種澆注料用骨料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710357311.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107162572A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 宋雅楠;趙義;陳榮榮;馬錚
• 申請（專利權）人: 浙江自立新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;C04B35/628
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 解明鎧,劉靜靜

技術領域

本發明涉及耐火材料領域，具體涉及一種澆注料用骨料及其制備方法。

背景技術

耐火材料是人類利用熱能所不可缺少的材料，被廣泛地用于鋼鐵及有色金屬冶金工業、機械制造工業、建材工業、陶瓷、玻璃工業、化學及石油工業、電子工業及窯爐等工業。在不定形耐火材料中，骨料占近70％比例，使用量非常大，而大部分不定形耐火材料的使用環境溫度高達1500℃以上，需要使用耐火度較高的高純骨料，例如板狀剛玉、電熔白剛玉等，由于目前節能環保，資源節約等新型政策的開放，使得大量原料價格逐步上揚，開發新型原料已經成為目前不可避免的趨勢。

隨著鋼鐵行業節能降耗的不斷推進，原料輕量化成為一個新的發展方向。考慮到鎂砂的世界礦藏量巨大，價格低廉，體積密度低于板狀剛玉、電熔剛玉等原料，但易出現高溫反應膨脹大、易水化開裂等問題，因此希望以鎂砂作為載體發展一種性能穩定、體積密度低的新型骨料，同時做到資源節約、成本降低和使用性能優化等。

發明內容

本發明提供了一種澆注料用骨料及其制備方法，所述骨料性質穩定、體積密度低、使用性能優越、原料豐富，可以有效地節約原料，降低澆注料成本，優化澆注料使用性能。

一種澆注料用骨料，所述骨料為核殼結構，其中核為鎂砂顆粒，殼層為Cr₂O₃、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Fe₂O₃、稀土金屬氧化物中的至少一種，核與殼層之間為鎂砂顆粒與殼層原料在高溫下反應生成的過渡層。

本發明提供的骨料近似為核殼結構，核與殼分別采用不同的材質，且核與殼之間通過過渡層進行過渡，在化學成分以及物相組成上呈現梯度變化。

殼層采用氧化物，氧化物為Cr₂O₃、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Fe₂O₃、稀土金屬氧化物中的一種或多種。

作為優選，若殼層采用一種材質，殼層為Cr₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Fe₂O₃、稀土金屬氧化物中的一種；若殼層采用至少兩種材質，殼層為Cr₂O₃、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Fe₂O₃、稀土金屬氧化物中的至少兩種。兩種不同的稀土金屬氧化物認為是兩種材質。

作為優選，若殼層采用至少兩種材質，其中一種為Al₂O₃，其余為Cr₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Fe₂O₃、稀土金屬氧化物中的至少一種。

作為優選，所述稀土金屬氧化物采用Y₂O₃、Ce₂O₃、La₂O₃。

所述骨料的體積密度相對較小，可有效的降低耐火材料重量，減輕施工壓力，降低使用成本。

作為優選，所述鎂砂顆粒的體積密度≤3.5g/cm³。

作為優選，所述高溫為1100℃～1900℃。在高溫下，鎂砂顆粒中的MgO與殼層原料采用的氧化物反應，生成過渡層。溫度根據殼層原料的不同而不同，所選溫度至少保證MgO能夠與殼層原料發生氧化反應。

在高溫下的反應時間，依據殼層原料、以及所需骨料性能不同進行調整。

過渡層的性質與核以及殼層都不同，一方面能夠對核和殼層起到有效的連接作用；另一方面，也可優化骨料的性能，過渡層及殼層主要形成尖晶石等固溶體，根據不同的場合需求可以使用在不同的區域，同時固溶體作為復相存在，可在一定程度上提高材料的抗熱震性能。

本發明還提供了一種所述的澆注料用骨料的制備方法，包括以下步驟：

在鎂砂顆粒表面覆著殼層原料漿體，在1100℃～1900℃溫度下燒成3～10h，得到所述的骨料。