[发明专利]一种Al2O3-MgO系耐火材料浇注料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料浇注料技术领域。具体涉及一种Al₂O₃-MgO系耐火材料浇注料及其制备 方法。

专利背景

铝尖晶石浇注料用作钢包内衬材料，具有良好的耐蚀性和耐结构剥落性。但是，长期在1600℃ 以上的高温气氛中使用，工作面附近由于渣的渗透及过烧结等而玻璃化，仍不能获得充分的耐用 性。为了改善铝尖晶石浇注料的性能，在铝镁浇注料中加入氧化镁细粉，通过高温下原位生成尖 晶石增强材料的组织结构，可以有效地抑制渣渗透，提高其抗渣性，延长钢包的使用寿命。

铝镁浇注料所采用的结合剂是多种多样的，如铝酸钙水泥、硅微粉、水合氧化铝、铝凝胶粉 等。不同的结合剂对浇注料的性能产生不同的影响。

由于水泥结合铝镁浇注料在高温下使用时会形成低熔点相，如钙铝黄长石，而限制了它的使 用。采用硅微粉作结合剂，铝镁浇注料在高温下同样容易与熔渣反应生成低熔物。这也影响了硅 微粉结合铝镁浇注料的耐用性。

以水合性氧化铝或铝凝胶粉取代铝酸钙水泥、氧化硅微粉作为铝镁系浇注料的结合剂，减少 浇注料高温下与熔渣形成低熔物，有利于浇注料抗渣性能提高。但是，采用ρ-Al₂O₃作结合剂， 是利用其在常温下自发水化，水化后形成三羟铝石(Al(OH)₃)和勃姆石凝胶(AlOOH)，从而 起到胶结和硬化作用。因此，存放过程中ρ-Al₂O₃也非常容易吸收空气中的水分而失去或部分失 去结合性能，从而导致浇注料性能不稳定。铝凝胶结合，不同于传统结合剂，它的结合强度来自 凝胶，凝胶不含化学结合水，干燥过程简单快速，并且，因为胶体粘性较好，在低温下凝胶结合 衬里材料的透气性较好，这有利于水分的排除，使抗热震性能提高，其主要问题是价格偏高，影 响其工业推广。

此外，为了充分利用镁铝尖晶石吸收渣中FeO、MnO的特性，进一步提高Al₂O₃-MgO系浇 注料抗渣性能，有向浇注料中引入镁铝尖晶石微粉。但同样因为价格问题较难得到工业应用。

用氧化镁微粉作Al₂O₃-MgO系浇注料结合剂，低温下依靠MgO水化产生结合，随着温度的 提高，MgO与Al₂O₃发生反应生成尖晶石，并且，因为氧化镁微粉细度小，分散性好，与Al₂O₃反应生成的尖晶石分布均匀，所以，采用价格相对低廉的氧化镁微粉作结合剂不会引入别的杂质 而起到与ρ-Al₂O₃或铝凝胶粉自结合的效果，同时生成的尖晶石又可达到取代价格较贵的尖晶石 微粉的目的。

发明内容

本发明旨在克服上述已有技术的缺陷，目的是提供一种性能优良、成本较低的Al₂O₃-MgO 系耐火材料浇注料及其制备方法。

为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：先将65～75wt％的刚玉颗粒料、10～30wt％的 氧化铝或尖晶石细粉、3～10％的氧化铝或尖晶石微粉和1～6wt％的结合剂混合，外加上述混合 料0～1wt％的添加剂、0.02～0.1wt％的有机纤维和4～6wt％的水，搅拌均匀后振动成型，然后 在室温条件下养护10～30小时，脱模。

所述的刚玉颗粒料是：Al₂O₃含量为93～99wt％，体积密度为3.40～3.80g/cm³；刚玉的颗粒 级配：粒度是20～10mm的为25～35wt％、粒度是8～3mm的为21～31wt％、粒度是3～0.088mm 的为35～45wt％。

所述的氧化铝是：Al₂O₃含量为98～99wt％，真密度为3.20～3.50g/cm³；氧化铝细粉≤0.088 mm，氧化铝微粉≤10μm。

所述的尖晶石是：Al₂O₃+MgO合量为98～99wt％，真密度为3.20～3.30g/cm³；尖晶石细粉 ≤0.088mm，尖晶石微粉≤20μm。