專利名稱：一種鋁鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)鋼廠的鋼包大都采用高鋁質(zhì)、鋁鎂碳等材質(zhì)耐火磚砌筑，由于多爐連鑄和冶煉潔凈鋼的需要，鋼包容量不斷擴(kuò)大，鋼水的品種日益增多，使得鋼包的使用壽命愈加苛亥IJ。為了適應(yīng)鋼包的冶煉條件，耐火材料工作者研制出了鋁鎂質(zhì)耐火澆注料。鋁鎂耐火澆注料的使用目前以不局限于鋼包，已經(jīng)擴(kuò)大到RH精煉爐、水泥窯等高溫設(shè)備。目前鋁鎂質(zhì)耐火澆注料損毀的主要原因有(1)線膨脹率較大，鋁鎂質(zhì)耐火澆注料在使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生裂紋，爐襯鼓脹，導(dǎo)致強(qiáng)度下降和熔渣的滲透；(2)抗熱震性較差，在急冷急熱條件下澆注料表面或內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生裂紋，而加快熔渣的侵蝕，導(dǎo)致材料的損毀。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種鋁鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法，可通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。一種鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其組成原料按重量百分比配比為
剛玉顆粒及細(xì)粉7(T80%
氧化鋁微粉5 15%
含鎂材料2 10%
結(jié)合劑3 8% 硅微粉0. 3 I. 5%
有機(jī)纖維(外加)0. 05^0. 1%
減水劑(外加)0.2 0.6%
所述的剛玉顆粒及細(xì)粉是由l(T5mm剛玉顆粒10 20%、5 3mm剛玉顆粒15 20%、3 1_剛玉顆粒10 20%、1 0_剛玉顆粒15 25%組成、剛玉細(xì)粉15 25%組成；
所述含鎂材料2 10%是由含鎂顆粒材料0. 5^2%及含鎂細(xì)粉材料I. 5^8%組成，其中，含鎂顆粒材料為0. 5^0. 088mm、0. 5^0. 074mm及f Omm粒度任意比例的混合；含鎂細(xì)粉材料為120目、180目、200目、320目、325目任意比例的混合。所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其剛玉顆粒及細(xì)粉為板狀剛玉、電熔白剛玉、致密剛玉及棕剛玉中的一種或幾種以任意比例的混合。所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其剛玉細(xì)粉粒度為120目、180目、200目、320目、325
目任意比例的混合。所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉、煅燒鋁微粉任意比例的混合。所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其含鎂材料為輕燒鎂砂(MgO ^ 97%)、電熔鎂砂(MgO ^ 97%)、高純菱鎂礦(MgO ^ 45%)中的一種或幾種以任意比例的混合。所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其結(jié)合劑為水合氧化鋁微粉和純鋁酸鹽水泥以任意比例的混合。所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其減水劑為聚磷酸鹽、聚羧酸系高效減水劑或分散氧化招聞效減水劑任意比例的混合。本發(fā)明所述鋁鎂質(zhì)耐火澆注料的制備方法如下
(1)配料按照各組分原料要求配置剛玉顆粒、剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、含鎂材料、結(jié)合齊U、硅微粉、有機(jī)纖維(外加)、減水劑(外加)，制備干料半成品；
(2)混料先將10 5mm、5 3mm、3 1_和I Omm粒度的剛玉顆粒進(jìn)行預(yù)混,均 勻后加入剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、含鎂材料、結(jié)合劑、硅微粉、有機(jī)纖維、減水劑，繼續(xù)混料至充分均勻；
(3)成型在混練后的原料中加入原料重量4.5^5. 5%的自來(lái)水，待攪拌均勻后加入到模具振動(dòng)成型；
(4)養(yǎng)護(hù)成型后的試樣在空氣中,在恒溫恒濕條件下養(yǎng)護(hù)；
(5)干燥成型后的試樣在干燥窯內(nèi)烘烤脫水至恒重；
(6)儲(chǔ)運(yùn)將鋁鎂質(zhì)耐火澆注料預(yù)制塊存放于陰涼處儲(chǔ)藏和運(yùn)輸，保質(zhì)期在3個(gè)月以
上；
(7)使用使用塑料密封包裝，按需取用，一般50(Tl500Kg/袋，以1000Kg/袋為佳。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)越性
1、本發(fā)明鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，避免了尖晶石的直接引入，能夠有效的降低鋁鎂質(zhì)耐火澆注料的生產(chǎn)成本；
2、本發(fā)明鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，在高溫使用過(guò)程中，澆注料內(nèi)部會(huì)原位生產(chǎn)鎂鋁尖晶石，澆注料內(nèi)部會(huì)有微裂紋生成，能夠緩沖急冷急熱過(guò)程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，具有較強(qiáng)的抗熱震性；
3、本發(fā)明鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，含鎂材料中氧化鎂的以顆粒和細(xì)粉兩種形式同時(shí)引入，能夠降低澆注料中尖晶石化反應(yīng)速度降低和在一定時(shí)間內(nèi)尖晶石生成量減少，可降低澆注料的熱膨脹率，有利于提高材料的致密度；
4、本發(fā)明鋁鎂質(zhì)耐火澆注料應(yīng)用范圍廣泛，能夠適應(yīng)多種工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境，可應(yīng)用于大型鋼包的包壁、包底、永久層、水口等部位，也可應(yīng)用于RH浸潰管澆注料。
具體實(shí)施例方式以下非限定性實(shí)施例用于僅解釋本發(fā)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例I
(1)用于制備鋁鎂質(zhì)澆注料原料的重量百分?jǐn)?shù)為板狀剛玉顆粒l(T5mm15% ;粒度為5 3mm、3 1_和I 0_的白剛玉所占重量百分?jǐn)?shù)分別為19%、17%和15% ；白剛玉細(xì)粉120目9% ；白剛玉細(xì)粉325目6% ;活性氧化鋁微粉10% ；電熔鎂砂顆粒0. 5 0. 088mm
0.6%，輕燒鎂砂細(xì)粉200目3. 8% ；結(jié)合劑為水合氧化鋁微粉4% ;硅微粉0. 6% ;聚乙烯有機(jī)纖維(外加)0. 06% ;六偏磷酸鈉(外加)0. 24% ；
(2)先將10 5mm的白剛玉顆粒，5 3mm、3 Imm和I Omm的白剛玉及電熔鎂砂顆粒進(jìn)行預(yù)混，均勻后加入剛玉細(xì)粉、活性氧化鋁微粉、輕燒鎂砂細(xì)粉、結(jié)合劑、硅微粉、有機(jī)纖維、減水劑，繼續(xù)混料至充分均勻，干混3分鐘，加入潔凈自來(lái)水，加入量為原料總重量的4. 9%左右，調(diào)節(jié)泥料的干濕度，再混練5飛分鐘；
(3)將攪拌好的泥料倒入模具中，振動(dòng)成型；
(4)將試樣自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模，在空氣中自然干燥24h，然后在烘箱里于110°CX24h干燥，再經(jīng)1550°C X3h燒后進(jìn)行性能檢測(cè)。其物理性能指標(biāo)為110°C X24h烘后抗折強(qiáng)度為6 1謹(jǐn) &，耐壓強(qiáng)度為30 4510^ ；經(jīng)1550°C X 3h高溫重?zé)?，試樣的抗折?qiáng)度為24 35MPa，耐壓強(qiáng)度為95 120MPa，體積密度為3. 00 3. 12g/cnT3，顯氣孔率為18. 5% 21. 2%，線變化率為0. I 0. 6% ;1100°C保溫20分鐘，20分鐘風(fēng)冷至常溫，反復(fù)3次后其抗折殘余率為35 45%，使用壽命提高10%以上，完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。 實(shí)施例2
(1)用于制備鋁鎂質(zhì)澆注料原料的重量百分?jǐn)?shù)為粒度為l(T5mm、5 3mm的棕剛玉，所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15%和20% ;粒度為3 Imm和I Omm的白剛玉顆粒，其重量百分?jǐn)?shù)分別為14%和21% ；白剛玉細(xì)粉200目15% ;活性氧化鋁微粉 5% ;輕燒鎂砂顆粒
0.5 0. 074mm 0. 5%，電熔鎂砂細(xì)粉200目4. 5% ;水合氧化鋁微粉4% ;硅微粉1%;聚乙烯纖維(外加)0. 06% ;六偏磷酸鈉(外加)0. 2%，三聚磷酸鈉(外加)0. 1% ；
(2)先將10 5mm、5 3mm的棕剛玉顆粒，3 Imm和I Omm的白剛玉顆粒、輕燒鎂砂顆粒進(jìn)行預(yù)混，均勻后加入剛玉細(xì)粉、活性氧化鋁微粉、電熔鎂砂細(xì)粉、結(jié)合劑、硅微粉、有機(jī)纖維、減水劑，繼續(xù)混料至充分均勻，干混3分鐘，加入潔凈自來(lái)水，加入量為原料總重量的5%左右，調(diào)節(jié)泥料的干濕度，再混練5飛分鐘；
(3)將和好的泥料加入模具中，振動(dòng)成型；
(4)將試樣自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模，在空氣中自然干燥24h，然后在烘箱里于110°CX24h干燥，經(jīng)1550°C X 3h燒后進(jìn)行性能檢測(cè)。其物理性能指標(biāo)為110°C X24h烘后抗折強(qiáng)度為6 12MPa，耐壓強(qiáng)度為25 38MPa ；經(jīng)1550°C X3h高溫重?zé)?，試樣的抗折?qiáng)度為32 40MPa，耐壓強(qiáng)度為15(Tl80MPa，體積密度為3. 01 3. 08gXcm_3，顯氣孔率為15 20%，線變化率為0. 3 0. 9% ;1100°C保溫20min,20min風(fēng)冷至常溫，反復(fù)3次后其抗折殘余率為30% 40%，使用壽命提高15%以上，能夠在完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。實(shí)施例3
(1)用于制備鋁鎂質(zhì)澆注料原料的重量百分?jǐn)?shù)為棕剛玉l(T5mm19% ;粒度分別為5 3mm、3 Imm和I Omm的白剛玉，其重量百分?jǐn)?shù)分別為19%、17%和15% ;白剛玉細(xì)粉320目15% ;活性氧化鋁微粉 5. 5% ；電熔鎂砂顆粒0. 5^0. 088mm為0. 5%，電熔鎂砂細(xì)粉200目4. 5% ;結(jié)合劑為純鋁酸鹽水泥 4% ;硅微粉 0. 5% ;聚乙烯有機(jī)纖維(外加)
0.06% ;分散氧化鋁高效減水劑(外加)0. 5% ；
(2)先將10 5_的棕剛玉顆粒和5 3mm、3 1_和I 0_的白剛玉及電熔鎂砂顆粒進(jìn)行預(yù)混，均勻后加入剛玉細(xì)粉、活性氧化鋁微粉、電熔鎂砂細(xì)粉、結(jié)合劑、硅微粉、有機(jī)纖維、減水劑，繼續(xù)混料至充分均勻，干混3分鐘，加入潔凈自來(lái)水，加入量為原料重量的5%左右，調(diào)節(jié)泥料的干濕度，再混練5飛分鐘；(3)將和好的泥料加入模具中，振動(dòng)成型；
(4)將試樣自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模，在空氣中自然干燥24h，然后在烘箱里于110°CX24h干燥，經(jīng)1550°C X 3h燒后進(jìn)行性能檢測(cè)。 其物理性能指標(biāo)為110°C X24h烘后抗折強(qiáng)度為l(Tl5MPa，耐壓強(qiáng)度為 6(Tl00MPa ;經(jīng)1550 °C X 3h高溫重?zé)?，試樣的抗折?qiáng)度為32 40MPa，耐壓強(qiáng)度為160 210MPa，體積密度為3. 00 3. 06gXcnT3，顯氣孔率為14 21%，線變化率為0. 2 0. 8% ；1100°C保溫20min，20min風(fēng)冷至常溫，反復(fù)3次后其抗折殘余率為35 45% ;使用壽命提高12%以上，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，能為鋼廠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是該耐火澆注料的組成原料按重量百分比配比為剛玉顆粒及細(xì)粉7(T80%氧化鋁微粉5 15%含鎂材料2 10%結(jié)合劑3 8%硅微粉0. 3 I. 5% 有機(jī)纖維(外加)0. 05^0. 1% 減水劑(外加)0.2 0.6% 所述的剛玉顆粒及細(xì)粉是由l(T5mm剛玉顆粒10 20%、5 3mm剛玉顆粒15 20%、3 1_剛玉顆粒10 20%、1 0_剛玉顆粒15 25%組成、剛玉細(xì)粉15 25%組成； 所述含鎂材料2 10%是由含鎂顆粒材料0. 5^2%及含鎂細(xì)粉材料I. 5^8%組成，其中，含鎂顆粒材料為0. 5^0. 088mm、0. 5^0. 074mm及f Omm粒度任意比例的混合；含鎂細(xì)粉材料為120目、180目、200目、320目、325目任意比例的混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是剛玉顆粒及細(xì)粉為板狀剛玉、電熔白剛玉、致密剛玉及棕剛玉中的一種或幾種任意比例的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是剛玉細(xì)粉粒度為120目、180目、200目、320目、325目任意比例的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉、煅燒鋁微粉任意比例的混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是含鎂材料為輕燒鎂砂(MgO ^ 97%)、電熔鎂砂(MgO ^ 97%)、高純菱鎂礦(MgO ^ 45%)中的一種或幾種任意比例的混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是結(jié)合劑為水合氧化鋁微粉和純鋁酸鹽水泥以任意比例的混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，其特征是減水劑為聚磷酸鹽、聚羧酸系聞效減水劑或分散氧化招聞效減水劑任意比例的混合。
8.一種制備權(quán)利要求I所述鋁鎂質(zhì)耐火澆注料的方法，其特征是包括以下步驟 (1)配料按照各組分原料要求配置剛玉顆粒、剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、含鎂材料、結(jié)合齊U、硅微粉、有機(jī)纖維(外加)、減水劑(外加)，制備干料半成品； (2)混料先將10 5mm、5 3mm、3 1_和I Omm粒度的剛玉顆粒進(jìn)行預(yù)混,均勻后加入剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、含鎂材料、結(jié)合劑、硅微粉、有機(jī)纖維、減水劑，繼續(xù)混料至充分均勻； (3)成型在混練后的原料中加入原料重量4.5^5. 5%的自來(lái)水，待攪拌均勻后加入到模具振動(dòng)成型； (4)養(yǎng)護(hù)成型后的試樣在空氣中,在恒溫恒濕條件下養(yǎng)護(hù)； (5)干燥成型后的試樣在干燥窯內(nèi)烘烤脫水至恒重； (6)儲(chǔ)運(yùn)將鋁鎂質(zhì)耐火澆注料預(yù)制塊存放于陰涼處儲(chǔ)藏和運(yùn)輸，保質(zhì)期在3個(gè)月以上；(7)使用使用塑料密封包裝，按 需取用，一般50(Tl500Kg/袋，以1000 Kg/袋為佳。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法，該鋁鎂質(zhì)耐火澆注料的組成原料按重量百分比配比為，剛玉顆粒及細(xì)粉70～80%，氧化鋁微粉5～15%，含鎂材料2～10%，結(jié)合劑3～8%，硅微粉0.3～1.5%，有機(jī)纖維(外加)0.05～0.1%，減水劑(外加)0.2～0.6%；該鋁鎂質(zhì)耐火澆注料的制備方法包括配料、混料、成型、養(yǎng)護(hù)、干燥、儲(chǔ)運(yùn)、使用等工藝步驟；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明鋁鎂澆注料具有較高的抗熱震性，且成本低廉、性能優(yōu)良，可用于大型鋼包的包壁、包底、永久層、水口等部位，也可應(yīng)用于RH浸漬管澆注料，能夠適應(yīng)多種工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102718513SQ201210216100
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者吳林林, 孔祥魁, 寇志奇, 崔慶陽(yáng), 徐兵, 李有奇, 毛曉剛, 肖婭紅, 趙繼增, 金春燕 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)利爾耐火材料有限公司