[發明專利]一種鎂質澆注料用結合劑粉體及其制備方法

在審

• 申請號: 201711080095.2
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107777998A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 李亞偉;張雨;桑紹柏;戴亞潔;徐義彪
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;C04B35/05
• 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

本發明屬于結合劑粉體技術領域。具體涉及一種鎂質澆注料用結合劑粉體及其制備方法。

背景技術

鎂質澆注料因具有耐火度高、抗堿性渣侵蝕性能優異和不污染鋼水的特點，應用于潔凈鋼生產的冶金容器內。鎂質澆注料用結合劑包括鋁酸鈣水泥、硅灰和氧化硅溶膠。鋁酸鈣水泥結合澆注料早期強度高，但水泥結合劑引入CaO，在高溫條件下易產生低熔相，降低了材料高溫使用性能。溶膠結合澆注料，養護時間長，脫模強度較低，難于脫模，并且硅溶膠結合劑不利于存儲和運輸。現有鎂質澆注料的基質組成中常加入硅灰，一方面改善澆注料的流動性，另一方面基質中的氧化鎂和硅灰與水反應生成鎂硅水合物膠凝結合相，提高材料強度和抗爆裂性能。因此促進鎂硅水合物結合相的生成有利于提高鎂質澆注料性能。然而，鎂質澆注料基質內氧化鎂與硅灰和水反應生成鎂硅水合物的速率緩慢，鎂硅水合物生成量少，導致鎂質澆注料的結合強度依然較低。

為解決鎂硅水合物生成速率緩慢和生成量少的問題，可以通過增加硅灰的加入量，促進鎂硅水合物的生成。但是，高含量的氧化硅會降低了鎂質澆注料的抗渣性能以及向鋼水增氧，降低鋼液質量，或者采用添加硅酸鹽添加劑的方法，加速硅灰的溶解反應，進而加快鎂質澆注料中鎂硅水合物的生成。但是，硅酸鹽添加劑會降低澆注料的流動性，影響施工。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種鎂質澆注料用結合劑粉體的制備方法，所制備的鎂質澆注料用結合劑粉體用于鎂質耐火澆注料中，不僅能顯著提高鎂質耐火澆注料的強度，而且能明顯增強鎂質耐火澆注料的抗爆裂性能和抗渣性。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：先以30~65wt%的氧化硅細粉和35~70wt%的鎂質細粉為原料，攪拌均勻，置入球磨罐中，再向所述球磨罐中加入所述原料2~10wt%的添加劑和所述原料150~300wt%的水，球磨1~3小時，制得漿體。將所述漿體在25~80^oC條件下養護12~84小時，細磨至粒徑＜75μm，得到預制粉體；然后將所述預制粉體在150~650^oC條件下保溫2~8小時，制得鎂質澆注料用結合劑粉體。

所述氧化硅細粉的SiO₂含量＞95wt%；所述氧化硅細粉的平均粒徑≤30μm。

所述鎂質細粉為電熔氧化鎂、輕燒氧化鎂和氫氧化鎂中的一種；所述鎂質細粉的純度＞96wt%，所述鎂質細粉的平均粒徑≤45μm。

所述添加劑為木質素磺酸鈉、六偏磷酸鈉和五水硅酸鈉中的一種。

由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：

本發明所制得的鎂質澆注料用結合劑粉體具有記憶效應，與水反應直接生成大量的鎂硅水合物，提高了澆注料中鎂硅水合物的含量。同時，所制備的鎂質澆注料用結合劑粉體由于經過了熱處理，其反應活性高于鎂質澆注料中單純加入的氧化鎂細粉和硅灰的反應活性，因而能加速鎂硅水合物膠凝相的生成。

將本發明制備的所述結合劑粉體加入到鎂質澆注料中，部分或全部取代硅灰，不影響鎂質澆注料的流動性；在鎂質澆注料養護階段能快速并大量生成鎂硅水合物膠凝結合相，明顯提高了鎂質澆注料的強度；鎂硅水合物具有緩慢失水的特點，增加鎂質澆注料中鎂硅水合物生成量，提高了抗爆裂性能。與此同時，加入所述結合劑粉體，減少了鎂質澆注料組成中氧化硅的含量，改善了抗渣性能。

本發明制備的鎂質澆注料用結合劑粉體使用后的檢測結果顯示：110℃條件下烘24小時后，抗折強度為10~16MPa；耐壓強度為55~73MPa；試樣脫模后，直接置于800℃條件下保溫30分鐘，不開裂，抗折強度保持率為76~90%；鎂質澆注料抗渣性優異。

因此，本發明所制備的鎂質澆注料用結合劑粉體原料性能優良，所制備的鎂質澆注料用結合劑粉體使用后，不僅顯著提高鎂質澆注料的強度，且明顯增強鎂質耐火澆注料的抗爆裂性和抗渣性能。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。

為避免重復，先將本具體實施方式所涉及的原料統一描述如下，實施例中不再贅述。

所述氧化硅細粉的SiO₂含量＞95wt%；所述氧化硅細粉的平均粒徑≤30μm。

所述鎂質細粉的純度＞96wt%；所述鎂質細粉的平均粒徑≤45μm。

實施例1

一種鎂質澆注料用結合劑粉體及其制備方法。本實施例所述制備方法是：