[发明专利]含Mg2+

说明书

本发明涉及一种含Mg²⁺增强MgO‑SiO₂‑H₂O系结合不定形耐火浇注料及制备方法。其技术方案是：以60～75wt％的骨料、24～39wt％的基质、0.15～0.2wt％的分散剂和0.2～1.5wt％的含Mg²⁺的盐为原料，外加所述原料0～1.5wt％的耐热不锈钢纤维，搅拌均匀，制得含Mg²⁺增强MgO‑SiO₂‑H₂O系结合不定形耐火浇注料。所述骨料为刚玉颗粒、高铝矾土颗粒、镁砂颗粒和镁铝尖晶石颗粒中的一种以上，或为橄榄石颗粒和镁砂颗粒的混合物，或为橄榄石颗粒；所述基质为刚玉细粉、高铝矾土细粉、煅烧α型氧化铝微粉和镁铝尖晶石细粉的一种以上再与镁砂细粉和二氧化硅微粉混合的混合料。本发明工艺简单，所制制品强度高、性能稳定、使用寿命长、综合性能优异和应用范围广。

技术领域

本发明属于MgO-SiO₂-H₂O结合不定形耐火材料技术领域。具体涉及一种含Mg²⁺增强MgO-SiO₂-H₂O系结合不定形耐火浇注料及制备方法。

背景技术

硅酸镁水泥是在常温条件下制备的MgO-SiO₂-H₂O胶凝体系，该体系(周仁琦等.MgO-SiO₂-H₂O胶凝体系脱水性相再生化特性研究.广州大学学位论文，2020年6月)是在机械力化学活化、热液及常温条件下，将镁质原材料(菱镁矿、白云石和富镁石灰石等)和硅质原材料(石英、硅灰和硅胶等)加水搅拌而成。MgO-SiO₂-H₂O胶凝体系具有高吸附性能和优良的力学性能，有优异的固化效果，在耐火、吸附和环保有着广泛的应用，尤其是在不定形耐火材料的应用已受到科技人员的广泛关注。

基于方镁石相的MgO-SiO₂-H₂O体系不定形耐火材料(陈俊红，尹国祥，王燕妮，等.镁砂对MgO-SiO₂-H₂O体系流变性的影响.豆丁标准与论文网：www.docin.com/week114)因具有出色的高温性能及洁净钢水等优点成为钢包、中间包和挡渣堰等的首选材料，但MgO-SiO₂-H₂O体系却存在流动性衰减快、施工时间难以保证等难题，严重影响了该体系的应用。

罗志勇等(罗志勇,刘开琪,刘永锋,等.中间包永久衬用MgO-SiO₂-H₂O结合矾土基浇注料的研制[J].耐火材料，2010,44(4):288-29)以二级矾土熟料和特级焦宝石为主要原料，以电熔镁砂细粉和硅灰作结合剂，所制备的中间包永久衬浇注料在硅灰和镁砂细粉的质量分数分别为4％时，该浇注料试样经110℃条件下24h烘干，在1100和1400℃保温3h热处理后的冷态耐压强度分别达99.0、138和156MPa，1100℃水冷热震3次后的抗折强度保持率为46％，耐压强度保持率为89％。上述性能虽优于同材质低水泥结合高铝质浇注料，但存在的技术缺陷是：对于环境温度比较敏感；不仅常温结合强度不够稳定，且低温条件下MgO水化析出Mg²⁺速度较慢，影响材料的结合强度以及硬化时间，在环境温度较低时，材料的施工强度无法控制。

氯氧镁水泥主要用作碱性耐火材料的结合剂(李红霞.耐火材料手册[M].冶金工业出版社,2007，262-263)，如用作电炉炉底的镁质捣打料和修补料，感应炉用镁质捣打料和修补料，以及镁质浇注料的结合剂，制作含MgO的碱性耐火材料结合剂不用促凝剂，镁砂细粉本身就是促凝剂，其固态MgCl2·6H2O的加入量一般为2～4％，常温结合强度是随氯化镁加入量的提高而增大，但高温(1600℃)烧后结合强度并非有此规律。氯氧镁水泥的主要缺点是中温(800～1300℃)烧后强度差，因此用氯化镁做结合剂的碱性耐火材料必须加入助烧剂。该材料属于捣打料，不具有浇注料的流动性，该材料应用范围比较窄。