CN104987095A - 一种抗水化镁质浇注料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗水化镁质浇注料的制备方法，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：25～35份，尖晶石：15～25份，刚玉：15～25份，铝酸钙水泥：5～10份，二氧化硅微粉：2～8份，石墨：1～5份，六偏磷酸钠：3～10份，硼酸：4～9份，草酸：2～6份，氧化钙：3～9份，氧化硼：5～10份，氧化镍：2～8份，有机纤维：15～25份，金属铝粉：0.1～3份。本发明的镁质浇注料具有良好的抗水化性能。

Description

一种抗水化镁质浇注料的制备方法
【技术领域】
本发明涉及浇注料的技术领域。
【背景技术】
浇注料又称耐火浇注料，是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，具有较高流动性，以浇注方式成型的不定形耐火材料。同其他不定形耐火材料相比，结合剂和水分含量较高，流动性较好，故而浇注料应用范围较广，可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用，又可用浇注或震实方法制成预制块使用。现有技术的镁质浇注料抗水化性能较差，容易开裂。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种抗水化镁质浇注料的制备方法，制备得到的浇注料具有良好的抗水化性能。
为实现上述目的，本发明提出了一种抗水化镁质浇注料的制备方法，依次包括以下步骤：
a)配制混合物料，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：25～35份，尖晶石：15～25份，刚玉：15～25份，铝酸钙水泥：5～10份，二氧化硅微粉：2～8份，石墨：1～5份，六偏磷酸钠：3～10份，硼酸：4～9份，草酸：2～6份，氧化钙：3～9份，氧化硼：5～10份，氧化镍：2～8份，有机纤维：15～25份，金属铝粉：0.1～3份，有机硅烷：3～10份，纳米碳酸镁：5～15份；
b)将步骤a)中的混合物料先经过破碎机进行破碎处理，然后将混合物料投入研磨机中进行研磨2～4h，然后将混合物料投入搅拌机中，并加入120份水后进行充分搅拌，将搅拌后的物料注入模具中形成胚料；
c)将b)步骤中的胚料进行烧结处理，所述烧结处理包括以下阶段：
c1)将胚料放置于烧结装置中，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至100～150℃，保温3～5h；
c2)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至300～400℃，保温4～6h；
c3)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至500～600℃，保温4～6h；
c4)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至800～1000℃，保温4～6h；
c5)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1000～1500℃，保温4～6h，自然冷却后的到成型的浇注料。
作为优选，所述镁砂的粒径为3～10mm，刚玉的粒径为2～5mm，所述刚玉采用板状刚玉。
作为优选，所述镁砂为从海水中提取生产的烧结镁砂，镁砂中含MgO在95～99.5％，镁砂体积密度为3.30～3.45g/cm3。
作为优选，所述有机纤维为聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚对苯并咪唑纤维、聚苯撑吡啶并二咪唑纤维中的任意一种。
本发明的有益效果：本发明采用海水镁砂，镁砂的纯度高、密度高、高温性能好，主要用于生产优质镁质耐火制品，同时在组分中添加氧化钙、氧化硼、氧化镍，上述组分能够与氧化镁形成固熔体，组分中的常温下SiO2超微粉遇水后，其表面形成羟基，即Si-OH键，经自然养护和干燥后，脱水架桥形成了硅氧烷网络结构。同时，由于其表面有大量未键合的O2-，而O2-很容易被吸附于MgO颗粒表面的Mg2+离子上而形成镁氧硅链，从而减少了与Mg2+结合的OH-基团，与形成H-O-Mg-O-H及氢氧硅链相比，水分子减少了。每形成一个镁氧硅链即可减少一个水分子。由于排出的水量减小，降低了镁质产品烘烤过程中开裂的可能性。同时由于MgO颗粒被镁氧硅链互相连接起来，从而提高了产品的强度；添加的有机硅烷能够对氧化镁产生包裹作用，能够进一步提高镁质浇注料的抗水化性能；此外部分氧化镁采用纳米碳酸镁分解制得，浇注料内部材质分布更加均匀，能够有效改善浇注料的抗剥落性和抗渣侵蚀性。
【具体实施方式】
一种抗水化镁质浇注料的制备方法，依次包括以下步骤：
a)配制混合物料，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：25～35份，尖晶石：15～25份，刚玉：15～25份，铝酸钙水泥：5～10份，二氧化硅微粉：2～8份，石墨：1～5份，六偏磷酸钠：3～10份，硼酸：4～9份，草酸：2～6份，氧化钙：3～9份，氧化硼：5～10份，氧化镍：2～8份，有机纤维：15～25份，金属铝粉：0.1～3份，有机硅烷：3～10份，纳米碳酸镁：5～15份；
b)将步骤a)中的混合物料先经过破碎机进行破碎处理，然后将混合物料投入研磨机中进行研磨2～4h，然后将混合物料投入搅拌机中，并加入120份水后进行充分搅拌，将搅拌后的物料注入模具中形成胚料；
c)将b)步骤中的胚料进行烧结处理，所述烧结处理包括以下阶段：
c1)将胚料放置于烧结装置中，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至100～150℃，保温3～5h；
c2)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至300～400℃，保温4～6h；
c3)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至500～600℃，保温4～6h；
c4)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至800～1000℃，保温4～6h；
c5)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1000～1500℃，保温4～6h，自然冷却后的到成型的浇注料。
实施例一：
一种抗水化镁质浇注料的制备方法，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：25份，尖晶石：15份，刚玉：15份，铝酸钙水泥：5份，二氧化硅微粉：2份，石墨：1份，六偏磷酸钠：3份，硼酸：4份，草酸：2份，氧化钙：3份，氧化硼：5份，氧化镍：2份，有机纤维：15份，金属铝粉：0.1份，有机硅烷：3份，纳米碳酸镁：5份，镁砂的粒径为3mm，刚玉的粒径为2mm，所述刚玉采用板状刚玉，镁砂为从海水中提取生产的烧结镁砂，镁砂中含MgO在95～99.5％，镁砂体积密度为3.30～3.45g/cm3，有机纤维为聚对苯撑苯并双噁唑纤维。
实施例二：
一种抗水化镁质浇注料的制备方法，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：30份，尖晶石：18份，刚玉：19份，铝酸钙水泥：7份，二氧化硅微粉：6份，石墨：4份，六偏磷酸钠：7份，硼酸：6份，草酸：4份，氧化钙：6份，氧化硼：8份，氧化镍：5份，有机纤维：19份，金属铝粉：0.5份，有机硅烷：6份，纳米碳酸镁：8份，镁砂的粒径为8mm，刚玉的粒径为4mm，所述刚玉采用板状刚玉，镁砂为从海水中提取生产的烧结镁砂，镁砂中含MgO在95～99.5％，镁砂体积密度为3.30～3.45g/cm3，有机纤维为聚对苯并咪唑纤维。
实施例三：
一种抗水化镁质浇注料的制备方法，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：35份，尖晶石：25份，刚玉：25份，铝酸钙水泥：10份，二氧化硅微粉：8份，石墨：5份，六偏磷酸钠：10份，硼酸：9份，草酸：6份，氧化钙：9份，氧化硼：10份，氧化镍：8份，有机纤维：25份，金属铝粉：2份，有机硅烷：10份，纳米碳酸镁：15份，镁砂的粒径为10mm，刚玉的粒径为5mm，所述刚玉采用板状刚玉，镁砂为从海水中提取生产的烧结镁砂，镁砂中含MgO在95～99.5％，镁砂体积密度为3.30～3.45g/cm3，有机纤维为聚对苯撑苯并双噁唑纤维。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抗水化镁质浇注料的制备方法，依次包括以下步骤：
a)配制混合物料，混合物料包括以下组分且各组分的比例为：镁砂：25～35份，尖晶石：15～25份，刚玉：15～25份，铝酸钙水泥：5～10份，二氧化硅微粉：2～8份，石墨：1～5份，六偏磷酸钠：3～10份，硼酸：4～9份，草酸：2～6份，氧化钙：3～9份，氧化硼：5～10份，氧化镍：2～8份，有机纤维：15～25份，金属铝粉：0.1～3份，有机硅烷：3～10份，纳米碳酸镁：5～15份；
b)将步骤a)中的混合物料先经过破碎机进行破碎处理，然后将混合物料投入研磨机中进行研磨2～4h，然后将混合物料投入搅拌机中，并加入120份水后进行充分搅拌，将搅拌后的物料注入模具中形成胚料；
c)将b)步骤中的胚料进行烧结处理，所述烧结处理包括以下阶段：
c1)将胚料放置于烧结装置中，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至100～150℃，保温3～5h；
c2)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至300～400℃，保温4～6h；
c3)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至500～600℃，保温4～6h；
c4)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至800～1000℃，保温4～6h；
c5)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1000～1500℃，保温4～6h，自然冷却后的到成型的浇注料。
2.如权利要求1所述的一种抗水化镁质浇注料的制备方法，其特征在于：所述镁砂的粒径为3～10mm，刚玉的粒径为2～5mm，所述刚玉采用板状刚玉。
3.如权利要求1所述的一种抗水化镁质浇注料的制备方法，其特征在于：所述镁砂为从海水中提取生产的烧结镁砂，镁砂中含MgO在95～99.5％，镁砂体积密度为3.30～3.45g/cm3。
4.如权利要求1所述的一种抗水化镁质浇注料的制备方法，其特征在于：所述有机纤维为聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚对苯并咪唑纤维、聚苯撑吡啶并二咪唑纤维中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种抗水化镁质浇注料的制备方法，其特征在于：所述烧结处理包括以下阶段：
c1)将胚料放置于烧结装置中，烧结装置以30℃/h的升温速度加热至130℃，保温3h；
c2)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至340℃，保温4h；
c3)然后将烧结装置以50℃/h的升温速度加热至520℃，保温4h；
c4)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至950℃，保温4h；
c5)然后将烧结装置以100℃/h的升温速度加热至1200℃，保温5h，自然冷却后的到成型的浇注料。
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