[發明專利]含Mg2+

在審

• 申請號: 202210715214.1
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115141005A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王秉軍;余其文;敖雯青;郭勇
• 申請（專利權）人: 北京鋼研新冶工程技術中心有限公司;江西博豐耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043
• 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

本發明涉及一種含Mg²⁺增強MgO?SiO₂?H₂O系結合不定形耐火澆注料及制備方法。其技術方案是：以60～75wt％的骨料、24～39wt％的基質、0.15～0.2wt％的分散劑和0.2～1.5wt％的含Mg²⁺的鹽為原料，外加所述原料0～1.5wt％的耐熱不銹鋼纖維，攪拌均勻，制得含Mg²⁺增強MgO?SiO₂?H₂O系結合不定形耐火澆注料。所述骨料為剛玉顆粒、高鋁礬土顆粒、鎂砂顆粒和鎂鋁尖晶石顆粒中的一種以上，或為橄欖石顆粒和鎂砂顆粒的混合物，或為橄欖石顆粒；所述基質為剛玉細粉、高鋁礬土細粉、煅燒α型氧化鋁微粉和鎂鋁尖晶石細粉的一種以上再與鎂砂細粉和二氧化硅微粉混合的混合料。本發明工藝簡單，所制制品強度高、性能穩定、使用壽命長、綜合性能優異和應用范圍廣。

技術領域

本發明屬于MgO-SiO₂-H₂O結合不定形耐火材料技術領域。具體涉及一種含Mg²⁺增強MgO-SiO₂-H₂O系結合不定形耐火澆注料及制備方法。

背景技術

硅酸鎂水泥是在常溫條件下制備的MgO-SiO₂-H₂O膠凝體系，該體系(周仁琦等.MgO-SiO₂-H₂O膠凝體系脫水性相再生化特性研究.廣州大學學位論文，2020年6月)是在機械力化學活化、熱液及常溫條件下，將鎂質原材料(菱鎂礦、白云石和富鎂石灰石等)和硅質原材料(石英、硅灰和硅膠等)加水攪拌而成。MgO-SiO₂-H₂O膠凝體系具有高吸附性能和優良的力學性能，有優異的固化效果，在耐火、吸附和環保有著廣泛的應用，尤其是在不定形耐火材料的應用已受到科技人員的廣泛關注。

基于方鎂石相的MgO-SiO₂-H₂O體系不定形耐火材料(陳俊紅，尹國祥，王燕妮，等.鎂砂對MgO-SiO₂-H₂O體系流變性的影響.豆丁標準與論文網：www.docin.com/week114)因具有出色的高溫性能及潔凈鋼水等優點成為鋼包、中間包和擋渣堰等的首選材料，但MgO-SiO₂-H₂O體系卻存在流動性衰減快、施工時間難以保證等難題，嚴重影響了該體系的應用。

羅志勇等(羅志勇,劉開琪,劉永鋒,等.中間包永久襯用MgO-SiO₂-H₂O結合礬土基澆注料的研制[J].耐火材料，2010,44(4):288-29)以二級礬土熟料和特級焦寶石為主要原料，以電熔鎂砂細粉和硅灰作結合劑，所制備的中間包永久襯澆注料在硅灰和鎂砂細粉的質量分數分別為4％時，該澆注料試樣經110℃條件下24h烘干，在1100和1400℃保溫3h熱處理后的冷態耐壓強度分別達99.0、138和156MPa，1100℃水冷熱震3次后的抗折強度保持率為46％，耐壓強度保持率為89％。上述性能雖優于同材質低水泥結合高鋁質澆注料，但存在的技術缺陷是：對于環境溫度比較敏感；不僅常溫結合強度不夠穩定，且低溫條件下MgO水化析出Mg²⁺速度較慢，影響材料的結合強度以及硬化時間，在環境溫度較低時，材料的施工強度無法控制。

氯氧鎂水泥主要用作堿性耐火材料的結合劑(李紅霞.耐火材料手冊[M].冶金工業出版社,2007，262-263)，如用作電爐爐底的鎂質搗打料和修補料，感應爐用鎂質搗打料和修補料，以及鎂質澆注料的結合劑，制作含MgO的堿性耐火材料結合劑不用促凝劑，鎂砂細粉本身就是促凝劑，其固態MgCl2·6H2O的加入量一般為2～4％，常溫結合強度是隨氯化鎂加入量的提高而增大，但高溫(1600℃)燒后結合強度并非有此規律。氯氧鎂水泥的主要缺點是中溫(800～1300℃)燒后強度差，因此用氯化鎂做結合劑的堿性耐火材料必須加入助燒劑。該材料屬于搗打料，不具有澆注料的流動性，該材料應用范圍比較窄。