[发明专利]一种镁质绝热板及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种镁质绝热板及其制备方法与应用，所述镁质绝热板中的气孔的孔径呈现渐变式分布，由所述镁质绝热板的底部至顶部，气孔尺寸逐渐增大、气孔率逐渐增大；所述镁质绝热板的原料包括菱镁矿骨料、菱镁矿粉料、软质黏土、硅微粉、金属铝粉和糖溶液；本发明结合热发泡技术，利用坯体自身的重量，形成气孔渐变式分布的结构；以菱镁矿作为主要原料，以糖溶液作为结合剂，再利用特定的干燥方式，降低了生产成本，提高了结合强度；所得镁质绝热板隔热性能和抗侵蚀性能优异，抗折强度大、导热系数低、成本低、制备工艺简便，用作耐火材料可大幅提高其使用寿命，应用前景良好。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种镁质绝热板及其制备方法与应用。

背景技术

镁质绝热板是中间包等部位常见的耐火材料，该部位耐火材料在炼钢连铸生产过程中会直接与钢水、熔渣与覆盖剂等接触，需要承受钢水及熔渣的侵蚀、冲刷和渗透，其服役条件较为苛刻。镁质绝热板体积密度小、气孔率高，具有导热系数低、保温效果好等特点，并兼具净化钢液的能力。

CN101544506B公开了一种中间包绝热板的原料配方，所述原料(质量百分比)由30-50％的橄榄砂、15-25％的镁砂、25-40％废镁砖、4-8％的氯化镁、0.2-0.5％的硬化剂组成；采用上述中间包绝热板的原料配方制作中间包绝热板的步骤：1)配置原料并混合搅拌；2)将搅拌好的原料加入原料总质量5.5-7.5％的水混合搅拌3-5min后放入模具振动成型；3)成型后1-2小时脱模；4)脱模后的中间包绝热板进入烘房进行烘烤，烘烤温度为120-150℃，时间为6-8小时。该方法采用了氯化镁为结合剂，烘烤和使用中没有烟和刺激性气味产生，适于冶炼洁净钢和超低碳钢，由于采用模具浇注成型，简化了生产工艺，减少了操作工、降低了生产成本和设备的投入。

CN110563474B公开了一种铝镁质耐火绝热板，按质量计，包括以下成分：耐火纤维100份，铝酸钙1-15份，硅醇1-20份，硫酸铝1-15份，草酸1-3份，聚丙烯酰胺0.5-2份和水200-500份；具有耐火隔热的效果，且重量轻，施工性能好。

然而，现有技术中，镁质绝热板气孔率高、导热系数低，但高气孔率同时也降低了耐火材料抗熔渣侵蚀和渗透的能力。此外，目前镁质绝热板以电熔或者烧结镁砂为主要原料，这些原料制备的过程需要消耗大量能量，提高了镁质绝热板的制备成本。

为解决上述问题，亟需开发一种抗侵蚀及渗透能力优异、隔热保温性能优良且低成本的镁质绝热板，满足连铸生产的发展需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁质绝热板及其制备方法与应用，本发明以菱镁矿作为主要原料，降低了耐火材料的制备成本；以糖溶液作为结合剂，提高坯体之间的结合强度；制得的镁质绝热板隔热性能和抗侵蚀性能优异，抗折强度大、导热系数低、成本低、制备工艺简便，用作耐火材料可大幅提高其使用寿命，应用前景良好。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种镁质绝热板，所述镁质绝热板中的气孔的孔径呈现渐变式分布，由所述镁质绝热板的底部至顶部，气孔尺寸逐渐增大、气孔率逐渐增大；

所述镁质绝热板的原料包括菱镁矿骨料、菱镁矿粉料、软质黏土、硅微粉、金属铝粉和糖溶液。

本发明所述镁质绝热板中，气孔较小的一侧相对致密，可直接与钢水接触并保证抗侵蚀性能，气孔较大的一侧相对疏松，可进一步提高镁质绝热板的隔热性能。