[發明專利]一種微孔鎂鈣砂及其制備方法

在審

• 申請號: 201811402907.5
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109485389A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 欒艦;李想;王春艷;蔣晨;常君;李榮來;李榮威;王曉東;陳軍
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C04B35/04
• 分類號: C04B35/04;C04B35/66;C04B35/626
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種微孔鎂鈣砂，是由以下原料配制而成：50wt％～70wt％的輕燒鎂粉、25wt％～40wt％的輕燒白云石粉、5wt％～10wt％的添加劑；所述添加劑為碳酸鹽微粉，所述添加劑的D50值為50～500nm。本發明的有益效果是：1)采用碳酸鹽微粉原位分解法，添加的碳酸鹽微粉在高溫下分解產生二氧化碳，留下大量氣孔，添加的微粉為納米級微粉，分解產生氣孔多為封閉氣孔，且氣孔孔徑小，添加的碳酸鹽微粉成分與主成分一致，不會帶入雜質成分。2)本發明的微孔鎂鈣砂經檢測：體積密度為2.80～3.05g/cm³，氣孔率＞3.0％，閉口氣孔率占總氣孔率比例>60％，平均孔徑0.05～0.3μm。3)本發明的鎂鈣砂具有體積密度低、平均孔徑小、閉口氣孔率高、熱導率低、熱震穩定性好、耐沖刷和抗熔渣侵蝕能力強的特點。

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，尤其涉及一種微孔鎂鈣砂及其制備方法。

背景技術

鎂鈣系耐火材料由于具有良好的高溫穩定性、抗堿性渣侵蝕性，特別是獨特的凈化鋼水性能，使其成為現代鋼鐵工業特別是爐外精煉中不可缺少的重要耐火材料。鎂鈣系耐火材料主晶相以方鎂石和方鈣石兩相為主，在1000℃下，方鎂石晶體的導熱率為6.7W·m^-1·K^-1，方鈣石的晶體導熱率為15W·m^-1·K^-1，導致鎂鈣系耐火材料的導熱率較高，普通鎂鈣磚1000℃下導熱率在4.0W·m^-1·K^-1左右，高導熱率的鎂鈣系耐火材料在使用過程中主要存在兩方面的問題：第一，會造成工業窯爐大量的熱量散失；第二，使用過程中在耐火材料內部存在的溫度梯度產生的熱應力易導致材料的熱剝落。因此，研究導熱率低的工作層用耐火材料是工業窯爐節能降耗的新途徑，也是提高材料熱剝落性的有效途徑。影響耐火材料導熱系數的因素主要有材料的密度和材料的結構，同種材質的耐火材料，一般情況下密度越大,分子內部越緊密,則導熱系數也越大；材料結構疏松多孔,并有較多細小的孔隙,且孔隙被氣體所充滿,由于氣體的導熱系數比固體小,所以材料的導熱系數低。

鎂鈣砂作為生產鎂鈣系耐火材料的主要原料，其性能直接影響著制品的使用，降低鎂鈣砂的體積密度，增加鎂鈣砂的微孔率，可有效降低其導熱率，從而降低鎂鈣系耐火材料的導熱率，提高鎂鈣系耐火材料的使用性能。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種體積密度低、平均孔徑小、閉口氣孔率高、熱導率低、熱震穩定性好、耐沖刷和抗熔渣侵蝕能力強的微孔鎂鈣砂及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種微孔鎂鈣砂，是由以下原料配制而成：50wt％～70wt％的輕燒鎂粉、25wt％～40wt％的輕燒白云石粉、5wt％～10wt％的添加劑；所述添加劑為碳酸鹽微粉，所述添加劑的D50值為50～500nm。

所述碳酸鹽微粉為超細菱鎂石粉、超細白云石粉、超細石灰石粉中的一種或幾種。

所述輕燒鎂粉主晶相為方鎂石，MgO含量＞95wt％，雜質含量＜2wt％，IL＜3wt％，輕燒鎂粉粒徑≤0.088mm。

所述輕燒白云石粉主晶相為方鎂石和方鈣石，MgO含量＞42wt％，CaO含量＞55wt％，雜質含量＜1wt％，IL＜2wt％，輕燒白云石粉粒徑≤0.088mm。

一種微孔鎂鈣砂的制備方法，包括如下步驟：

1)將輕燒白云石粉在消化池內加水進行充分消化，加水量為輕燒白云石粉的20wt％～40wt％，消化時間30～60小時；

2)將消化后的輕燒白云石粉和輕燒鎂粉的混合粉送入雷蒙機進行共磨，共磨粉的粒度＜0.044μm；

3)共磨好的混合粉中加入碳酸鹽微粉在球磨機中二次共磨，時間在20～40分鐘；