[發明專利]一種可膨脹鎂碳火泥及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210048762.3
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114315391B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 羅明;施岳明;魏國平;方斌祥;劉光平;程文雍;沈明科
• 申請（專利權）人: 浙江自立高溫科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/043;C21C5/46;C21C5/52
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 高佳逸

1.一種用于粘結出鋼口座磚和更換磚單磚磚型的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，以質量份計，原料組成包括：

電熔鎂砂顆粒 10~25份，

電熔鎂砂細粉 40~60份，

輕燒氧化鎂微粉 5~10份，

可膨脹石墨 3~9份，

納米炭黑 2~4份，

高溫瀝青粉 2~4份，

金屬Al粉 6~8份，

單質Si粉 4~5份，

液態含碳結合劑 10~20份，

稀釋劑 5~10份；

所述可膨脹鎂碳火泥的原料組成中，電熔鎂砂顆粒、電熔鎂砂細粉、輕燒氧化鎂微粉、可膨脹石墨、納米炭黑、高溫瀝青粉、金屬Al粉、單質Si粉、液態含碳結合劑的質量份數之和為100份；

所述可膨脹石墨是鱗片石墨通過強酸氧化插層處理得到，在300~1000℃溫度下體積自由膨脹可達到20~200倍；所述強酸為硫酸、硝酸中的至少一種；所述可膨脹石墨的粒度為≤0.088 mm；

所述金屬Al粉的粒度為≤0.045 mm；

所述單質Si粉的粒度為D50≤1 μm；

所述可膨脹鎂碳火泥經150℃×5h處理后的粘結強度為12~20 MPa，還原氣氛下1000℃×3 h下的粘結強度為3~8 MPa，殘余線變化率為+0.2~+0.7%；還原氣氛下1600℃×3 h下的粘結強度為5~10 MPa，殘余線變化率為+0.4~+1.0%，還原氣氛下1400℃×0.5 h下的高溫抗折強度為5~12 MPa。

2.根據權利要求1所述的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，所述電熔鎂砂顆粒化學成分及質量百分含量為：MgO≥97.5wt%，CaO≤1.5wt%，SiO₂≤0.7wt%；所述電熔鎂砂顆粒的粒度為1~0.088 mm；

所述電熔鎂砂細粉化學成分及質量百分含量為：MgO≥97.5wt%，CaO≤1.5wt%，SiO₂≤0.7wt%；所述電熔鎂砂細粉的粒度為0.088~0 mm；

所述輕燒氧化鎂微粉化學成分及質量百分含量為：MgO≥90.00wt%，SiO₂≤3.00%，Fe₂O₃≤0.60%，CaO≤2.00%，1000℃灼燒減量≤5.00%；所述輕燒氧化鎂微粉的粒度為D50≤2 μm。

3.根據權利要求1所述的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，所述可膨脹石墨中C≥94.0wt%。

4.根據權利要求1所述的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，所述納米炭黑中C≥98.0wt%，粒度為D50≤200 nm。

5.根據權利要求1所述的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，所述高溫瀝青粉的指標如下：軟化點為120~250℃，550℃下結焦值為60%~85%，800℃埋炭氣氛下殘碳率為65wt%~85wt%，粒度為≤0.045 mm。

6.根據權利要求1所述的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，所述金屬Al粉中Al≥98.0wt%；

所述單質Si粉中Si≥98.0wt%。

7.根據權利要求1所述的可膨脹鎂碳火泥，其特征在于，所述液態含碳結合劑為熱固性酚醛樹脂、環氧樹脂、液態瀝青中的至少一種；

所述稀釋劑為甲醇、乙醇、乙二醇中的至少一種。

8.根據權利要求1~7任一權利要求所述的可膨脹鎂碳火泥的制備方法，其特征在于，包括：首先將除稀釋劑外的各種原料加熱到40~60℃并保溫，然后將液態含碳結合劑和稀釋劑攪拌均勻后，再加入其他原料攪拌均勻后制備得到所述可膨脹鎂碳火泥。