[发明专利]一种铝镁轻质浇注料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于浇注料技术领域。具体涉及一种铝镁轻质浇注料及其制备方法。

背景技术

随着经济的日益发展和社会的进步，节能减排成为了人们关注的焦点。轻质保温材料的研制得到迅速发展。在轻质不定型耐火材料方面，研制了蛭石、珍珠岩、陶粒和纤维浇注料等，相较而言它们的热导率低，可以作为保温材料使用，但其高温性能差，且抗渣侵蚀特别是对碱性渣侵蚀较差，不能直接用于冶金等高温环境下工业炉工作衬等与渣等介质直接接触的部位。

现代技术中的隔热保温材料多数只能用于使用温度不太高且不能和钢液直接接触的部位，这些都大大限制了轻质材料的使用。由此，高温冶金等工业炉工作衬材料目前仍以致密型的重质浇注料为主。鉴于致密型浇注料资源消耗多、烧成能耗大、使用过程中散热量较大，不利于“两型社会”的建设的发展。有人在致密型重质浇注料的基础上进行改良，发明了如“一种铝-镁系轻质无水泥浇注料及其制备方法”(CN200710052468.5)的专利技术，其采用了多孔陶瓷颗粒，通过添加氧化硅微粉保证施工性能和低温强度，避免了因以铝酸钙水泥为结合剂，使用温度不能太高、易产生结构剥落和抗渣性能差的不利因素，能运用于与钢渣等介质直接接触的部位。然而，其所述之材料采用的多孔陶瓷颗粒气孔率高，平均孔径仍然较大(＜30μm)，节能需以削弱材料的抗渣渗透与侵蚀性能为代价，且该轻质浇注料如长期使用在与高温钢渣等介质直接接触的部位，须辅以致密颗粒(＜20wt％)增强延寿。同时，铝镁体系中的过多氧化硅能使材料在高温下产生过多液相，严重影响其高温下的使用性能，限制了铝镁系材料使用温度，而且给钢液带来显著的“增氧”。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅含量低、无水泥、气孔率高、平均孔径小、耐火度高、高温强度大、热导率低、热震稳定性好、抗钢渣等介质侵蚀能力强和能与高温钢渣等介质直接长期接触的铝镁轻质浇注料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：以60～85wt％的铝-镁系多孔陶瓷颗粒为骨料，以10～35wt％的刚玉细粉、0～0.3wt％的氧化硅微粉、1～6wt％的氧化镁微粉和2～8wt％的活性氧化铝微粉为基质料；外加骨料和基质料之和的1～3wt％的减水剂与基质料预混，再将预混后的基质料加入骨料中，然后再外加骨料和基质料之和的8～20wt％的水搅拌均匀，浇注振动成型，成型后的坯体在110～150℃条件下干燥6～36小时。

所述的铝-镁系多孔陶瓷颗粒的显气孔率为30～50％，平均孔径＜10μm，颗粒粒径为0.15～10mm；铝-镁系多孔陶瓷颗粒为多孔刚玉陶瓷、多孔刚玉-尖晶石陶瓷、多孔尖晶石陶瓷、多孔方镁石-尖晶石陶瓷和多孔方镁石陶瓷中的一种或一种以上。

所述的多孔刚玉陶瓷的Al₂O₃含量＞90wt％，多孔刚玉-尖晶石陶瓷的Al₂O₃含量为70～90wt％，多孔尖晶石陶瓷的Al₂O₃含量为60～70wt％，多孔方镁石-尖晶石陶瓷的MgO含量为30～60wt％，多孔方镁石陶瓷的MgO含量＞90wt％。

所述的刚玉细粉或为板状刚玉细粉、或为白刚玉细粉、或为板状刚玉细粉与白刚玉细粉的混合料；刚玉细粉的颗粒级配为：粒径是150μm～88μm的刚玉细粉为70～90wt％，粒径小于88μm的刚玉细粉为10～30wt％。

所述的氧化镁微粉的MgO含量＞80wt％；氧化镁微粉的颗粒级配为：粒径是88～32μm的氧化镁微粉为10～15wt％，粒径是32～4μm的氧化镁微粉为25～35wt％，粒径小于4μm的氧化镁微粉为50～60wt％。

所述的活性氧化铝微粉或为活性ρ-氧化铝微粉、或为活性α-氧化铝微粉、或为活性ρ-氧化铝微粉和活性α-氧化铝微粉的混合料，活性氧化铝微粉的Al₂O₃含量＞99wt％；活性氧化铝微粉的颗粒级配为：粒径是88～9μm为15～20wt％，粒径是9～3μm为25～30wt％，粒径小于3μm为50～60wt％。

所述的减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和聚羧酸系减水剂中的一种或一种以上。

所述的氧化硅微粉的SiO₂含量＞96wt％；氧化硅微粉的颗粒级配是：粒径是88～7μm的氧化硅微粉为5～15wt％，粒径是7～1μm的氧化硅微粉为30～45wt％，粒径小于1μm的氧化硅微粉为50～60wt％。