[发明专利]无碳砖结合剂加入方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种耐火材料，具体是适用于生产钢包衬无碳砖用结合剂的加入方法。

背景技术：

无碳砖是由高铝质或刚玉质颗粒料、高铝质或刚玉质粉料、氧化镁颗粒或粉料，用复合结合剂使其结合为一定形状体积的耐火砖。

目前，国内外钢包衬无碳砖结合剂一般采用树脂和镁盐。树脂做结合剂的无碳砖虽然具有较高的常温耐压强度，但是高温下由于脱碳氧化使强度下降，而且由于树脂的加入使无碳原料生产的无碳砖仍含有1.5～2.5％的碳。

镁盐溶液作为无碳砖的结合剂，其凝结硬化原理主要是由于氯化镁(MgCl₂·6H₂O)与氧化镁反应生成氧氯化镁，以及由于氯化镁的存在使氧化镁快速持续地水化生成Mg(OH)₂而引起的，其反应式为：

MgO+MgCl₂+H₂O→x MgO·y MgCl₂·2H₂O

MgO+H₂O→        Mg(OH)₂

水与铝镁质耐火材料中的MgO的水化反应本来是比较缓慢的，但当水溶液中有MgCl₂存在，则可加速Mg(OH)₂溶解，从而促进MgO的持续水化，促使Mg(OH)₂形成，成为连续的结晶体骨架结构，使结合体的强度得以提高。Mg(OH)₂在400℃左右分解时，便变成高度分散的具有相当高活性的MgO。这种产物可促进固相烧结，使烧结易于进行。

由此可见，镁盐溶液做结合剂的无碳砖具有良好的高温性能和高温强度，而且碳含量小于0.1％，但镁盐溶液做结合剂存在常温耐压强度偏低的等缺点。

发明内容

本发明的目的是通过在以镁盐溶液为结合剂的无碳砖中复合加入镁盐使常温耐压强度得以提高，便于搬运和运输。

本发明的无碳砖原料为：高铝矾土或刚玉颗粒料与高铝矾土或刚玉粉料及氧化镁颗粒或粉料为原料。

本发明是利用凝结硬化原理来达到预期的目的，结合剂为镁盐，其特点是：

a这种无碳砖结合剂采用固体镁盐与镁盐水溶液复合式加入，镁盐水溶液加入量为无碳砖原料的3％～5％，固体镁盐加入量为无碳砖原料的0.5％～2％；

b本发明的工艺流程是这样的，混料时，先将无碳砖颗粒料加入湿碾机中，再将固体镁盐加入湿碾机中，加入混料量(无碳砖原料)的0.5％～2％，干混1～2分钟，使其均匀分布在颗粒料中，再加入混料量(无碳砖原料)的3％～5％镁盐水溶液，比重为1.30～1.35(与水之比)，湿混1～2分钟混料时；然后倒入粉料，湿混8～13分钟出料可得到塑性较好的泥料，然后机压成型，半成品在160～200℃下干燥36小时以上。

c本发明采用有碾砣的混炼机，在碾砣的碾压下，料温提高，加入的固体镁盐可溶解在液体结合剂中，使结合剂浓度增大，从而提高砖坯的结合强度。

本发明采用工业纯度的镁盐，成分为MgCl₂·6H₂O，粒度＜3mm。

本发明在无碳砖的生产中尽量提高镁盐水溶液的比重，控制在一定值以上才能使常温耐压强度满足搬运和砌筑要求。所以本发明镁盐水溶液比重为1.30～1.35，与水之比，在常温下很难达到1.35以上。

本发明由于在碾压混合中加入镁盐溶液的基础上加固体镁盐，这种复合加入形式，固体镁盐在镁盐水溶液作用下达到一定的溶解使其与无碳砖原料充分混合，而且由于固体镁盐的加入使无碳砖混料湿度降低，在碾砣的碾压下，原料温度升高，结合剂结合能力增强，进而提高无碳砖结合强度，使本发明在同等条件下具有比只以镁盐为结合剂的无碳砖常温耐压强度高的特点。在同等条件下如300吨摩擦压砖机成型，不加固体镁盐只加液体镁盐的无碳砖常温耐压强度平均值为20MPa，而在加入液体镁盐基础上复合加入固体镁盐的无碳砖常温耐压强度平均值为30MPa。加入这种复合结合剂的加入方法简单，生产成本低，产品质量提高，具有广泛的推广价值。

具体实施方式

本发明的镁盐无碳砖结合剂的化学成分为工业纯度的镁盐成分为MgCl₂·6H₂O，其特点是采用固体镁盐与镁盐水溶液复合的加入方式，其固体镁盐加入量为无碳砖原料总量的0.5％～2％，粒度＜3mm，镁盐水溶液加入量为无碳砖原料总量的3％～5％。