[发明专利]含复合添加剂的铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种含复合添加剂的铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料及其制备方法。

背景技术

不定形耐火材料是指由骨料、细粉、结合剂及添加剂组成的混合物，以散料为交货状态直接使用。以浇注料为代表的不定形耐火材料具有工艺流程短、生产能耗及成本低、适用范围广泛等优势。2012年中国不定形耐火材料在耐火材料总产量中的比重首次突破40％，但与工业发达国家相比，中国不定形耐火材料的比重还较低，其目标是在2020年达到60％。

随着国民经济对高品质钢铁材料特别是洁净钢的需求不断增长，耐火材料的工作条件越来越恶劣，并且有色金属冶炼新工艺和设备的发展，水泥工业窑炉的环保要求和垃圾焚烧炉的快速发展，都对耐火材料的性能要求越来越高，对耐火材料的发展提出了新的挑战。铝镁质浇注料是以氧化铝和氧化镁为主要成分的不定形耐火材料，其用量较大，也是被研究最多的浇注料之一。与刚玉-尖晶石浇注料相比，铝镁质浇注料具有更为优良的抗渣渗透性和抗热震性，被更为广泛地应用于钢包内衬和RH精炼炉。铝酸钙水泥结合的铝镁质浇注料会在高温下形成尖晶石、二铝酸钙CA₂和六铝酸钙CA₆，其反应分别伴有8％、13.6％和3.01％的体积膨胀，因此，铝镁质浇注料在使用过程中将会产生体积变化。如果能控制其永久线变化率为1-2％则可以闭合裂纹和接缝，但是过大的膨胀将导致钢包发生拱起。

目前，铝镁浇注料中常用的结合系统主要是由水合结合剂和微粉组成的，其中，铝酸钙水泥是最常用的水合结合剂。但是水泥用量较高，传统水泥结合的浇注料具有的气孔率高、结构疏松、强度低等缺点。由于加入微粉(主要是硅微粉和α-Al₂O₃微粉)后，浇注料的施工性能和使用性能有很大改善，尤其是强度的变化，因此，微粉的性能及其加入后对耐火材料各类性能的影响，是近年来耐火材料工作者关注的重点之一。另一方面，选用合适的添加剂，能够促进烧结和优化材料的性能，是开发新型高性能耐火材料的重要途径。

现有技术中，申请号为201310035589.4的中国专利文献报道了一种含碳酸钙微粉的铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料及其制备方法，所述浇注料包括板状刚玉质的骨料和细粉、活性氧化铝微粉、铝酸钙水泥、碳酸钙微粉和减水剂。但是，该含碳酸钙微粉的铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料的强度较低。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种一种含复合添加剂的铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料及其制备方法，该浇注料具有较高的强度，成本较低。

有鉴于此，本发明提供了一种含复合添加剂的铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料的制备方法，包括以下步骤：将67-85重量份的板状刚玉颗粒、0-7重量份的板状刚玉细粉、3-10重量份的活性氧化铝微粉、3-9重量份的镁砂细粉、2-8重量份的铝酸钙水泥、1重量份的硅微粉、0.1-10重量份的二氧化钛/勃姆石微粉复合添加剂、减水剂和水混合，搅拌后振动成型，在温度为20-50℃、相对湿度为80-100％的条件下养护20-30小时，升温至100-150℃保温12-36小时，得到铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料。

优选的，所述板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性氧化铝微粉、镁砂细粉、铝酸钙水泥、硅微粉和二氧化钛/勃姆石微粉复合添加剂的总和与所述减水剂的重量比为100：0.05-0.25。

优选的，所述板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性氧化铝微粉、镁砂细粉、铝酸钙水泥、硅微粉、二氧化钛/勃姆石微粉复合添加剂和减水剂的总和与水的重量比为100：4-6。

优选的，所述板状刚玉颗粒的颗粒级配为：

6-3mm板状刚玉颗粒为24-28重量份；

3-1mm板状刚玉颗粒为6-9重量份；

1-0.5mm板状刚玉颗粒为18-21重量份；

0.6-0.2mm板状刚玉颗粒为6-10重量份；

0.2-0mm板状刚玉颗粒为13-17重量份。

优选的，所述板状刚玉细粉的粒度为320-330目。

优选的，所述活性氧化铝微粉的纯度≥99.5％，粒度为1-10μm。

优选的，所述镁砂细粉的纯度≥94％，粒度小于180目。

优选的，所述硅微粉的纯度≥94％，粒度≤2.5μm。

优选的，所述二氧化钛/勃姆石微粉复合添加剂按照如下方法制备：将重量比为30-50：50-70的二氧化钛和勃姆石混合，研磨至粒度≤25μm，且d₅₀≤10μm，得到二氧化钛/勃姆石微粉复合添加剂。