[发明专利]一种低导热低热膨胀镁基原料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低导热低热膨胀镁基原料及其制备方法。其技术方案是首先将40～60wt％的电熔镁砂颗粒、30～40wt％的单斜氧化锆细粉、5～20wt％的氧氯化锆细粉、0.5～1.5wt％的纳米氢氧化钙粉体、0.5～1.5wt％的纳米氢氧化钙粉体和0.1～0.3wt％的马来酸，在25℃恒温条件下采用高速混碾机搅拌15min混合均匀，得到混合粉体；然后将上述混合粉体经过球磨机在25℃恒温条件下混合3min，再置于高温炉中在250～400℃条件下焙烧0.5～3h，最后冷却至室温。本发明的制备方法工艺简单、易于工业化生产，所制备的镁基耐火材料具有较低的导热系数、低热膨胀系数、分散性好和抗熔渣渗透侵蚀能力强的优点。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种低导热低热膨胀镁基原料及其制备方法。

背景技术

耐火材料直接应用于钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷和化工、机械、电力等国民经济各个领域的高温工业生产过程中，是保证上述产业运行和技术发展必不可少的基础材料。镁砂具有熔点高、耐高温、抗碱性高温熔渣侵蚀性好等优点，是耐火材料中最重要的原料之一，被广泛应用于各类高温工业用耐火材料，其服役性能和使用寿命直接关系着高温工业的正常运行与产品的品质。

尽管镁砂耐火度高、抗碱性高温熔渣侵蚀性好，但镁砂的导热系数仍然偏高，而且抵御高温熔渣渗透性能和抗热震性能不佳的缺陷对其使用寿命造成了极大的限制。镁砂的抗高温熔渣渗透及抗热震性能与其显微结构有重要联系，熔渣较易通过气孔及晶界渗透进入材料内部从而产生严重的侵蚀。因此，现有镁砂制备技术多倾向于制备晶粒尺寸大且较致密的镁砂原料，即大结晶镁砂。然而，由于氧化镁热膨胀系数较大，大结晶镁砂在遭受温度剧变时，由于晶界数量少，热应力难以得到释放，抗热震性能通常不佳。此外，考虑到现有的镁砂中气孔尺寸通常较大且直接结合程度较低，微孔镁砂的开发有效降低了气孔尺寸，增加了气孔中的闭口气孔比例，能在一定程度上缓解高温熔体的渗透侵蚀，但其轻量多孔化后的隔热性和抗渣性能的平衡性仍然不够优越，有待提高。

发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单和易于工业化生产的低导热、低热膨胀镁基原料的制备方法，具体工艺步骤如下：

将40～60wt％的电熔镁砂颗粒、30～40wt％的单斜氧化锆细粉、5～20wt％的氧氯化锆细粉、0.5～2wt％的纳米氢氧化钙粉体、0.2～0.5wt％的轻烧氧化镁细粉和0.1～0.3wt％的马来酸，在25℃恒温条件下采用高速混碾机搅拌15min混合均匀，得到混合粉体；

然后将所述混合粉体经过球磨机在25℃恒温条件下混合3min，再置于高温炉中在250～400℃条件下焙烧0.5～3h，冷却至室温形成所述镁基耐火材料。

优选地，电熔镁砂颗粒的粒径≤1mm，电熔镁砂颗粒中的MgO含量为≥96wt％。

优选地，单斜氧化锆细粉粒径≤45μm，单斜氧化锆细粉中的ZrO₂含量≥98wt％。

优选地，上述氧氯化锆细粉的粒径≤45μm。

优选地，上述纳米氢氧化钙粉体的Ca(OH)₂≥98wt％，粒径≤0.1μm。

优选地，上述轻烧氧化镁细粉的MgO≥95wt％，粒径≤45μm。

本发明另一方面涉及一种镁基耐火材料，其按照上述镁基耐火材料的制备方法获得。

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：