[发明专利]Al2O3-MgO质耐火浇注料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Al₂O₃‑MgO质耐火浇注料及其制备方法，即本耐火浇注料包括55～75wt%的刚玉颗粒、10～25wt%的刚玉细粉、5～25wt%的轻烧尖晶石细粉、0.8～5wt%的镁砂细粉、3～6wt%的铝酸钙水泥、1～4wt%的α‑Al₂O₃微粉、0.2～2wt%的氧化硅微粉，外加耐火浇注料4.5～6wt%的水和0.1～1wt%的减水剂。本制备方法为将耐火浇注料中各原料搅拌均匀，浇注振动成型，成型后的耐火浇注料坯体自然干燥24小时，再在110℃条件下干燥12～36小时，得到Al₂O₃‑MgO质耐火浇注料。本耐火浇注料具有显微结构可控、尖晶石晶体结构参数可控的特点，有效提高了耐火浇注料的高温体积稳定性和抗渣性能，本制备方法工艺简单、节能环保、成本低廉。

技术领域

本发明涉及耐火材料，尤其涉及一种Al₂O₃-MgO质耐火浇注料及其制备方法。

背景技术

Al₂O₃-MgO质耐火浇注料具有优良的性能和易于砌筑的特点，现已广泛应用于钢包的包壁和包底作为内衬材料。耐火材料一般由骨料和基质组成，基质部分对耐火材料性质有重要影响，特别是抗渣性能，向Al₂O₃-MgO质耐火浇注料基质中引入尖晶石是改善其性能的重要方法之一。

目前国内外在向Al₂O₃-MgO质耐火浇注料基质中引入尖晶石主要有三种方法。第一种是向Al₂O₃-MgO质耐火浇注料基质中引入MgO原料以原位形成尖晶石，如中国专利申请CN102718513A“一种铝镁质耐火浇注料及其制备方法”，其通过向基质中引入2～10%含镁材料原位形成尖晶石来提高Al₂O₃-MgO质耐火浇注料的热震稳定性；第二种是向Al₂O₃-MgO质耐火浇注料基质中直接引入预合成尖晶石，包括电熔尖晶石或烧结尖晶石等，如《硅酸盐通报》2009, 28（1）：90-93中“尖晶石对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响”介绍，向刚玉-尖晶石浇注料中直接引入烧结尖晶石，提高了浇注料的性能；第三种是同时向Al₂O₃-MgO质耐火浇注料基质中引入预合成尖晶石和原位尖晶石，如《耐火与石灰》2012, 37（1）：26-30 中“预合成和原位尖晶石对水泥结合高铝耐火浇注料物理性能的影响”介绍，利用原位尖晶石提高浇注料热震稳定性和抗熔渣侵蚀性，利用预合成尖晶石确保体积稳定性，提高了浇注料的性能。

但上述方法分别存在一定的缺陷：（1）采用第一种方法时，由于原位形成尖晶石时会产生较大的体积膨胀，使得浇注料内部产生微裂纹，导致抗渣性能降低；（2）采用第二种和第三种方法时，需要引入预合成尖晶石，但目前预合成尖晶石是经2000℃以上熔融形成的电熔尖晶石或经1700℃以上高温烧成的烧结尖晶石，在制备这些预合成尖晶石原料过程中，会浪费大量能源，且制作成本高；（3）通常电熔尖晶石或烧结尖晶石堆积密度较大，在耐火材料中难以分散均匀，将其细磨后虽能增加均匀分散的程度，但粒度过小会导致抗侵蚀性能下降，因而不能最大程度地改善Al₂O₃-MgO质耐火浇注料的抗渣性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Al₂O₃-MgO质耐火浇注料及其制备方法，本耐火浇注料具有显微结构可控、尖晶石晶体结构参数可控的特点，有效提高了耐火浇注料的高温体积稳定性和抗渣性能，本制备方法工艺简单、节能环保、成本低廉。