[发明专利]一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁钙质耐火材料，尤其涉及一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法。

背景技术

工业窑炉是工业生产中的主要耗能设备，每年能耗数量巨大，尤其是在冶金的热加工过程中，工业窑炉的能耗可占总能耗的40%-70%，随着钢铁工业的发展及对洁净钢需求量的增加，炼钢技术日益趋向高级化和洁净化，冶炼条件日益苛刻，对耐火材料的质量要求越来越高，而钢的洁净度与耐火材料的材质、品种、质量、和使用密切相关。镁钙质耐火材料不仅不污染钢液，还有净化钢液的功能，同时具有良好的耐高温性，抗渣性、耐热震性和高温真空下的稳定性，是一种优质的碱性耐火材料，是冶炼洁净钢最合适的耐火材料，受到钢铁企业的普遍重视。镁钙质耐火材料含有较多游离CaO，易与钢液中的S、P等夹杂物反应，形成低熔点化合物上浮进入到炉渣中，具有除杂质、净化钢液的功能，同时可防止水口发生堵塞。但是CaO极易与水反应，同时产生体积膨胀，使耐火材料开裂、粉化。为了解决这一问题，现在的大部分镁钙质耐火材料都制作的非常致密，用来减少游离的CaO与水分接触，延长材料的使用寿命。这样也就导致了材料的体积密度大，导热率高，保温隔热性能差。

为解决这一问题，申请号为201610172116.2的中国专利公开了一种镁钙质轻量耐火材料及其制备方法。该发明制备的试样外层致密，而内部多孔，从而达到了较好的保温隔热的效果，但是其生产工艺非常复杂，需要将原料磨至不同粒度，分步骤混合再烧结，对工艺要求较高，不利于工业化生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法。

本发明的具体技术方案为：其组分及各组分的质量份数为氧化镁25-30份、氧化钙25-55份，氧化铝0.5-5份，造孔剂1-1.5份，稳定剂1-1.5份，烧结剂1-1.5份，氧化铝是以氧化铝薄膜的形式包覆于材料表面。

作为优选，组分中氧化铝薄膜厚度在2-20μm。

作为优选，组分中氧化铝薄膜厚度在4-10μm。

作为优选，氧化镁原料为方镁石、白云石颗粒或粉末，氧化钙原料为石灰石、方解石颗粒或粉末。

作为优选，造孔剂为生物质基造孔剂。

作为优选，造孔剂为稻壳粉末。

作为优选，稳定剂为H₃BO₃。

作为优选，烧结剂为Fe₂O₃。

与现有技术对比，本发明的有益效果是： 通过加入造孔剂，显著降低了镁钙质耐火材料的体积密度和导热率，减轻了材料重量，节省了原料成本，提高了保温隔热性能，降低了能耗，也节省了成本。造孔剂使用的是生物质造孔剂，尤其是稻壳作为碾米厂的加工副产品,约占稻谷总产量的20%,资源分布广泛且产量丰富，将稻壳作为烧结制品的造孔剂不仅有效的利用了粮食行业的副产品,而且提高了烧结制品的性能和产品附加值。同时，由于材料表面存在氧化铝薄膜，能够将材料内部的CaO与外部水分隔绝开来，提高了材料的抗水化能力，因此材料是否致密并不影响材料的稳定性和使用寿命。

上述的轻量隔热镁钙质耐火材料的制备方法是：按组分配方称取原料，湿法共磨，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1650-1700℃，保温3-6小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入镀膜机，沉积氧化铝层。

作为优选，镀膜机为真空离子镀膜机，利用电子束蒸发磁控溅射，或多弧蒸发离化技术沉积氧化铝层。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：浇注料的制备方法步骤简单，工艺要求极低，镀膜方法已经是工艺非常成熟的常用镀膜技术，工艺稳定，控制简单，调控镀膜的厚度、密度或者镀膜材料都非常方便，有利于工业生产应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

按照配方称取原料，方镁石25份、石灰石55份，稻壳粉末1.5份，H₃BO₃1份，Fe₂O₃1份，湿法共磨1小时，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1650℃，保温3小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体，沉积氧化铝层，厚度为6μm。

实施例2