[发明专利]一种干式镁钙质自流耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域。尤其涉及一种干式镁钙质自流耐火材料及其制备方法。

背景技术

环境保护是目前耐火材料生产和应用面临的一个重大课题，目前冶金炉内衬的修补料多 用有机结合剂，烧结时易生成有害烟尘，造成对大气层的严重污染，危害施工人员的身体健 康，另一方面，现场使用的修补维护用耐火材料通常要加入水或其它液态结合剂，施工环节 较为复杂，工人劳动强度大。我们现在所做的研究工作是通过改进结合剂，添加适当的外加 剂来解决这个现实问题。所研发出来的材料为干式耐火材料，使用时无需加入水或其它液态 结合剂。

目前，转炉冶炼节奏的加快使得传统含碳补炉料烧结时间长的缺点充分暴露出来，在某 些时候该缺点已成为转炉高产的限制性环节。我国大多数钢厂仍采用比较落后的方法和原料 修补炉面及炉衬，补炉时间长，且效果欠佳。也有少数钢厂，采用废砖贴补，并铺以焦白料， 这样修补消耗量大，修补时间也长。为了满足转炉冶炼高节奏的需要，迫切要进行热态快速 补炉料的研发。另一方面，以盛钢桶为核心的炉外精炼容器，其钢水冲击区时常需要在线维 护以延长盛钢桶的使用寿命；再者，其中的水口在更换后与盛钢桶底部耐火材料往往存在较 大缝隙需要停罐修补从而影响了盛钢桶的周转节奏。

发明内容

本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种具有良好的流动性能、耐火性能和烧结 性能，使用便利且不会对环境造成污染的干式镁钙质自流耐火材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：将20～50wt％的电熔镁钙砂或烧结镁钙 砂、10～40wt％的电熔镁砂或烧结镁砂、0.5～20wt％的镁橄榄石、10～30wt％的、1～8wt％ 的二氧化硅细粉、0.5～5％的石灰石细粉和1～5％的聚磷酸钠颗粒经搅拌混合后制得。其中：

电熔镁钙砂或烧结镁钙砂为其颗粒和细粉的混合物，电熔镁钙砂或烧结镁钙砂的颗粒级 配是：80～100wt％为粒径是0.5～12mm的颗粒，0～20wt％为粒径是3～95um的细粉。

电熔镁砂或烧结镁砂为其颗粒和细粉的混合物，电熔镁砂或烧结镁砂的颗粒级配是：80～ 100wt％为粒径是0.5～12mm的颗粒，0～20wt％为粒径是3～95um的细粉。

水合硅酸钠颗粒为一水合硅酸钠、二水合硅酸钠、三水合硅酸钠、四水合硅酸钠、五水 合硅酸钠、六水合硅酸钠、七水合硅酸钠、八水合硅酸钠、九水合硅酸钠中的一种以上颗粒 的混合物，水合硅酸钠颗粒粒径为0.5～6mm。

镁橄榄石为其颗粒和细粉的混合物，颗粒和细粉的的颗粒级配为：10～60wt％为粒径是 1～5mm的颗粒、40～90wt％为粒径是2～100um的细粉。

二氧化硅细粉的粒径为0.001～100um；石灰石细粉的粒径为2～100um。

聚磷酸钠颗粒为磷酸二氢纳、磷酸一氢纳、磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的一种以 上颗粒的混合物，聚磷酸钠颗粒的粒径为为0.1～1mm。

由于采用上述技术方案，本发明将水合硅酸钠作为主要成分引入，其中水合硅酸钠的引 入量在10％以上，在高温下水合硅酸钠释放出其中的结合水，极大的提高了材料的流动性能 和铺展效果，对冶金炉内衬的修补效果较好，因此具有良好的流动性能、耐火性能和烧结性 能。同时，本发明所需的烧结时间很短，在正常情况下只需要10～15分钟，大大低于传统修 补材料的30～60分钟，因而具有使用方便的特点。

由于水合硅酸钠在常温是固体，因而所制备的材料在常温下为干式状态，便于运输和使 用。而传统的耐火材料中，往往将硅酸钠视为降低耐火材料耐火性能的物质而尽量少用，本 发明则通过选取适合的其它原料，在高温下形成高温耐火相以降低水合硅酸钠的引入对材料 高温性能的影响。这为充分发挥水合硅酸钠的使用做出了有意的探索。

本发明所制备的产品可作为快速修补冶金炉及容器内衬的材料，一方面对环境没有污染， 因为材料在受热烧结过程中释放出来的只有水蒸汽(水合硅酸钠分解所致)，可以满足环保的 要求，而传统的修补材料往往加入了有机物做结合剂，如沥青、树脂等，它们在受热过程中 会释放出有毒气体，对人和环境造成危害；另一方面，使用时无需加水或其它液态结合剂， 大大降低了工人的劳动强度。该材料还可以作为其它金属熔体冶炼炉的快速修补材料。

具体实施方式