[发明专利]一种干式振动料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及不定形耐火材料技术领域，尤其涉及一种的绿色环保、强度高的干式振动料及其制备方法。

背景技术

干式振动料是一种高科技碱性不定形耐火材料，它是中间包工作衬的更新换代产品。该料以优质镁砂为主要原料，外加结合剂和添加剂，经严格的生产工艺控制加工而成。干式振动料的主要成分是MgO，它对钢水中非金属夹杂物(如Al₂O₃、SiO₂等)，有很强的吸附作用，从而净化钢液，提高钢水的质量。目前，传统的干式振动料多采用酚醛树脂作为结合剂，普遍存在着强度低、使用寿命不高等情况。此外，由于酚醛树脂中多含有游离酚、游离醛，其制得的干式振动料具有一定的毒性，施工环境差，危害工人的身体健康。

中国专利文献上公开了一种“环保型干式振动料”，其公告号为CN101921119A，该发明采用酚醛树脂为结合剂，乌洛托品为固化剂，制得的环保型干式具有高振动抗折性与耐压强度。但是，该发明并没有解决干式振动料中由于酚醛树脂造成的游离醛污染问题。因此，如何在确保干式振动料优异性能的前提下提高材料的安全性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服现有干式振动料污染环境、强度低的问题，提供了一种绿色环保、强度高的干式振动料。

本发明还提供了一种工艺简单、成本低的干式振动料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种干式振动料，所述干式振动料由以下重量份的原料制成：电熔镁砂60～85份，复合结合剂12.5～15.5份，碳酸钙粉5～10份，氢氧化铝微粉5～10份和稀土化合物0.5～2份。

选取电熔镁砂作为主要原料，其杂质含量低，具有更好的抗钢渣浸蚀性，其主要成分为MgO，它对钢水中非金属夹杂物有很强的吸附作用，能够净化钢液，提高钢水的质量。在体系中加入适量的氢氧化铝微粉(平均粒径10μm)，其在烘烤过程中可以分解生成活性氧化铝和水蒸气，在该过程中，水蒸气可以对干式振动料内部的颗粒表面进行润湿，使得其中的电熔镁砂和结合剂表面水化，使部分结合剂熔解、扩散，与电熔镁砂表面产生结合作用，增强干式振动料的耐火性能与使用强度。此外，在干式振动料中添加适量的氢氧化铝，基于氢氧化铝脱水产生的体积收缩效应，能够减少干式振动料在高温烧结后产生的残余膨胀，确保使用后容易拆包、翻包，延长使用寿命。

作为优选，所述稀土化合物为三氧化二铈、硝酸铕、氯化镧中的一种或几种。

本发明在干式振动料的组份中加入稀土化合物，可以引入少量的稀土元素，稀土元素具有优异的延展性，有利于增强干式振动料的抗弯强度和耐热震性。主要原理如下：稀土元素有未充满的4f电子，可以吸收或发射从紫外、可见到红外光区不同波长的光，发射每种光区的范围小，加入少量稀土，可以确保干式振动料具有优异的抗弯强度和耐热震性，提高其抗渗透损坏性，延长中间包的使用寿命。

作为优选，所述复合结合剂由以下重量份的原料制成：酚醛树脂7～8份，无水乙醇5～6份，十硼酸钠0.45～1份，甲醛捕捉剂0.05～0.5份，所述甲醛捕捉剂为含有伯胺基团的化合物。

十硼酸钠容易溶解在酚醛树脂溶液中，能够与酚醛树脂混合均匀。当温度高于120℃，十硼酸钠部分参与酚醛树脂的固化，能够大大提高酚醛树脂的耐热性，从而提高干式振动料的热稳定性和强度。使用甲醛捕捉剂能够有效地降低体系中游离醛的含量，降低干式振动料的毒性，使其更为绿色环保，使用安全性得到提高。

作为优选，所述甲醛捕捉剂具有下式：R-NH₂，其中，R选自-OH，-CH₂-CH₂-SO₃H，-CH₂(COOH)和-CH(COOH)(CH₂CH₂CONH₂)中的一种或几种。