[发明专利]一种镁质浇注料用结合剂粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于结合剂粉体技术领域。具体涉及一种镁质浇注料用结合剂粉体及其制备方法。

背景技术

镁质浇注料因具有耐火度高、抗碱性渣侵蚀性能优异和不污染钢水的特点，应用于洁净钢生产的冶金容器内。镁质浇注料用结合剂包括铝酸钙水泥、硅灰和氧化硅溶胶。铝酸钙水泥结合浇注料早期强度高，但水泥结合剂引入CaO，在高温条件下易产生低熔相，降低了材料高温使用性能。溶胶结合浇注料，养护时间长，脱模强度较低，难于脱模，并且硅溶胶结合剂不利于存储和运输。现有镁质浇注料的基质组成中常加入硅灰，一方面改善浇注料的流动性，另一方面基质中的氧化镁和硅灰与水反应生成镁硅水合物胶凝结合相，提高材料强度和抗爆裂性能。因此促进镁硅水合物结合相的生成有利于提高镁质浇注料性能。然而，镁质浇注料基质内氧化镁与硅灰和水反应生成镁硅水合物的速率缓慢，镁硅水合物生成量少，导致镁质浇注料的结合强度依然较低。

为解决镁硅水合物生成速率缓慢和生成量少的问题，可以通过增加硅灰的加入量，促进镁硅水合物的生成。但是，高含量的氧化硅会降低了镁质浇注料的抗渣性能以及向钢水增氧，降低钢液质量，或者采用添加硅酸盐添加剂的方法，加速硅灰的溶解反应，进而加快镁质浇注料中镁硅水合物的生成。但是，硅酸盐添加剂会降低浇注料的流动性，影响施工。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种镁质浇注料用结合剂粉体的制备方法，所制备的镁质浇注料用结合剂粉体用于镁质耐火浇注料中，不仅能显著提高镁质耐火浇注料的强度，而且能明显增强镁质耐火浇注料的抗爆裂性能和抗渣性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先以30~65wt%的氧化硅细粉和35~70wt%的镁质细粉为原料，搅拌均匀，置入球磨罐中，再向所述球磨罐中加入所述原料2~10wt%的添加剂和所述原料150~300wt%的水，球磨1~3小时，制得浆体。将所述浆体在25~80^oC条件下养护12~84小时，细磨至粒径＜75µm，得到预制粉体；然后将所述预制粉体在150~650^oC条件下保温2~8小时，制得镁质浇注料用结合剂粉体。

所述氧化硅细粉的SiO₂含量＞95wt%；所述氧化硅细粉的平均粒径≤30µm。

所述镁质细粉为电熔氧化镁、轻烧氧化镁和氢氧化镁中的一种；所述镁质细粉的纯度＞96wt%，所述镁质细粉的平均粒径≤45µm。

所述添加剂为木质素磺酸钠、六偏磷酸钠和五水硅酸钠中的一种。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

本发明所制得的镁质浇注料用结合剂粉体具有记忆效应，与水反应直接生成大量的镁硅水合物，提高了浇注料中镁硅水合物的含量。同时，所制备的镁质浇注料用结合剂粉体由于经过了热处理，其反应活性高于镁质浇注料中单纯加入的氧化镁细粉和硅灰的反应活性，因而能加速镁硅水合物胶凝相的生成。

将本发明制备的所述结合剂粉体加入到镁质浇注料中，部分或全部取代硅灰，不影响镁质浇注料的流动性；在镁质浇注料养护阶段能快速并大量生成镁硅水合物胶凝结合相，明显提高了镁质浇注料的强度；镁硅水合物具有缓慢失水的特点，增加镁质浇注料中镁硅水合物生成量，提高了抗爆裂性能。与此同时，加入所述结合剂粉体，减少了镁质浇注料组成中氧化硅的含量，改善了抗渣性能。

本发明制备的镁质浇注料用结合剂粉体使用后的检测结果显示：110℃条件下烘24小时后，抗折强度为10~16MPa；耐压强度为55~73MPa；试样脱模后，直接置于800℃条件下保温30分钟，不开裂，抗折强度保持率为76~90%；镁质浇注料抗渣性优异。

因此，本发明所制备的镁质浇注料用结合剂粉体原料性能优良，所制备的镁质浇注料用结合剂粉体使用后，不仅显著提高镁质浇注料的强度，且明显增强镁质耐火浇注料的抗爆裂性和抗渣性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，实施例中不再赘述。

所述氧化硅细粉的SiO₂含量＞95wt%；所述氧化硅细粉的平均粒径≤30µm。

所述镁质细粉的纯度＞96wt%；所述镁质细粉的平均粒径≤45µm。

实施例1

一种镁质浇注料用结合剂粉体及其制备方法。本实施例所述制备方法是：