專利名稱：鎂質(zhì)耐火材料結(jié)合劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的是生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料所使用的結(jié)合劑及其使用方法。
目前鎂質(zhì)耐火材料所使用的結(jié)合劑主要是硅酸鹽類(例如水玻璃等)、硫酸鹽類(例如紙漿廢液等)、鹵化物類(例如鹵水等)、磷酸鹽類，鋁酸鹽類和一些酚類樹脂等，這類結(jié)合劑由于沒能很好地形成再結(jié)合相的晶界結(jié)合，所以在高溫下的耐壓強(qiáng)度和抗浸蝕性能不夠理想，往往因再結(jié)合相被首先損毀而導(dǎo)致整個(gè)耐火材料的損毀，例如平爐出鋼口使用的鎂磚(又叫出鋼口磚)壽命只有20-30爐，滿足不了生產(chǎn)的需要。而且使用這類結(jié)合劑的鎂質(zhì)耐火材料一般都需要高溫?zé)晒ば颉?br> 本發(fā)明的目的就是要采用一種與上述材料不同的結(jié)合劑，提高鎂質(zhì)耐火材料的高溫使用壽命，并簡(jiǎn)化鎂質(zhì)耐火材料的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明是鎂質(zhì)耐火材料結(jié)合劑，這里所說的鎂質(zhì)耐火材料中MgO含量為25-100%。結(jié)合劑是至少含有高化合價(jià)鉻的鉻酸鹽類及它們的水合物或鉻酸酐類物質(zhì)，可以是重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)、鉻酸鈉(Na2CrO4)、鉻酸鎂(MgCrO4)、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)，重鉻酸銨[(NH4)2Cr2O7]，鉻酸銨[(NH4)2CrO4]等。也可以是這類物質(zhì)的水合物，例如Na2Cr2O7·nH2O、Na2CrO4·nH2O、(NH4)2Cr2O7·nH2O……等。鉻酸酐類物質(zhì)是CrO3等。上述結(jié)合劑可以是固體的，也可以是它們的水溶液?？梢允侵辽俸幸环N上述鉻酸鹽類及它們的水合物或者鉻酸酐類的物質(zhì)，也可以是至少含有二種以上上述鉻酸鹽類及它們的水合物或鉻酸酐類物質(zhì)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是本發(fā)明所涉及的高化合價(jià)鉻的鉻酸鹽類及它們的水合物或鉻酸酐類物質(zhì)使鎂質(zhì)耐火材料的再結(jié)合相生成鉻酸鎂膠結(jié)物，因而具有很高的耐壓強(qiáng)度。在高溫下促進(jìn)了微細(xì)MgO的重結(jié)晶，形成MgOCr2O3與MgO的固溶晶體，以致隨著溫度的升高，生成復(fù)合鉻鎂尖晶石相，構(gòu)成了MgO的晶界結(jié)合，封閉了硅酸鹽相及含F(xiàn)eO渣的滲入孔道，從而提高鎂質(zhì)耐火材料的抗渣侵蝕性及高溫性能。
用本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑可以用來制造不定型鎂質(zhì)耐火材料，也可以用來制造成型鎂質(zhì)耐火材料。例如將一定比例的鎂砂骨料、細(xì)粉料與本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑混勻，然后加水混合，即可作為搗打料、噴補(bǔ)料或澆注料使用。當(dāng)需要縮短固化時(shí)間時(shí)，可以適當(dāng)?shù)丶右欢裤t酸酐或其水溶液。如果在專業(yè)的工廠中將一定比例的鎂砂骨料、細(xì)粉料、本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑和水混合均勻，然后經(jīng)高壓成型制成各種形狀的鎂磚(干燥后不經(jīng)煅燒就可以使用)，高溫使用效果良好。用高純鎂砂和本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑經(jīng)高壓成型制成的平爐出鋼口磚，使用壽命可在150-200爐左右。用本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑制造成型鎂磚，由于省去了燒成工序，從而節(jié)省了能源，降低了成本。
本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑的使用量是根據(jù)原料中MgO的含量(主要是細(xì)粉料中MgO的含量)和需生成的再結(jié)合相量確定，結(jié)合劑的加入量應(yīng)適當(dāng)，加入量過大，會(huì)使坯料發(fā)熱變干難以成型，結(jié)合劑過少則起不到結(jié)合效果。結(jié)合劑的加入量以Cr2O3計(jì)，在再結(jié)合相中的比例為2-15%左右。
本發(fā)明所涉及的結(jié)合劑適用的鎂質(zhì)耐火材料MgO含量為25-100%，當(dāng)骨料中MgO含量較低時(shí)，應(yīng)提高細(xì)粉料中MgO的含量。鉻酸酐類物質(zhì)除具有結(jié)合劑的作用外，還具有加速固化的效果。
本發(fā)明實(shí)施例如下實(shí)施例1，用含MgO94-96%的鍛燒鎂砂制造不定型耐火材料(搗打料)。取骨料(含MgO94-96%左右的鍛煉鎂砂，粒度8-5mm占30%，5-1mm占30%，1-0.12mm占30%＜0.12mm占10%)75kg，結(jié)合劑(固體Na2Cr2O7·2H2O)2.4kg，混勻后加水4kg，然后加細(xì)粉料(MgO94-96%左右的鍛煉鎂砂，粒度為＜200目的占80%以上)25kg，充分混合后成為搗打料，在使用現(xiàn)場(chǎng)用模板支護(hù)后搗打，4小時(shí)左右后拆除模板，在常溫下干燥10-16小時(shí)，或用150-200℃的熱風(fēng)干燥4小時(shí)左右即可使用。
實(shí)施例2，用CrO3代替Na2Cr2O7·2H2O作粘合劑，鎂砂的成份、粒度用量，制作方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3，將實(shí)施例1中的骨料、結(jié)合劑、細(xì)粉料混合后裝袋，在使用現(xiàn)場(chǎng)加水混合后使用。
實(shí)施例4，先將Na2Cr2O7·2H2O制成濃度為65%的水溶液，用這種溶液作結(jié)合劑，取2kg結(jié)合劑與75kg骨料(成份、粒度與實(shí)施例1相同)，25kg細(xì)粉料(成份、粒度與實(shí)施例1相同)混勻，然后再加1kg結(jié)合劑，充分混合后在壓磚機(jī)上壓制成鎂磚。
實(shí)施例5，骨料、細(xì)粉料的成份和粒度與實(shí)施例1相同，取75kg骨料與1.5kgNa2Cr2O7·2H2O混合后，加水4kg，細(xì)粉料25kg，CrO3溶液(濃度為50%)1kg，混合后根據(jù)實(shí)際需要搗打成型。
權(quán)利要求
1.一種鎂質(zhì)耐火材料(其中MgO含量一般為25-100%)的結(jié)合劑，其結(jié)合劑由至少含有高化合價(jià)鉻的鉻酸鹽類物質(zhì)及它們的水合物或者至少含有鉻酸酐類物質(zhì)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合劑，其高化合價(jià)鉻的鉻酸鹽類物質(zhì)至少可以是含有重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)、鉻酸鈉(Na2CrO4)、鉻酸鎂(MgCrO4)、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、重鉻酸銨[(NH4)2Cr2O7]、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]其中的任何一種物質(zhì)或者其中的任何幾種物質(zhì)及它們的水合物組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)合劑，其它們的水合物可以是至少含有Na2Cr2O7·nH2O、Na2CrO4·nH2O、(NH4)2Cr2O7·nH2O等其中的任何一種物質(zhì)或者其中的任何幾種物質(zhì)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合劑，其鉻酸酐類物質(zhì)至少可以是含有鉻酸酐(CrO3)的物質(zhì)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，或2，或3，或4所述的結(jié)合劑的使用方法，其特征在于結(jié)合劑的加入量以Cr2O3計(jì)，在再結(jié)合相中的比例為2-15%左右。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的結(jié)合劑及權(quán)利要求5所術(shù)的使用方法，其特征在于生產(chǎn)不定型鎂質(zhì)(其中MgO含量為25-100%)耐火材料或者定型鎂質(zhì)(其中MgO含量為25-100%)耐火材料。
全文摘要
本發(fā)明提供的鎂質(zhì)耐火材料結(jié)合劑為含有高化合價(jià)鉻的鉻酸鹽類及它們的水合物或鉻酸酐類的物質(zhì)。可以用來制造不定型鎂質(zhì)耐火材料，也可用來制造成型鎂質(zhì)耐火材料。結(jié)合劑的使用量以Cr
文檔編號(hào)C09K21/00GK1032351SQ87106728
公開日1989年4月12日 申請(qǐng)日期1987年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月29日
發(fā)明者朱懷清 申請(qǐng)人:冶金部鞍山熱能研究所