CN102775173A - 一种隔热镁质浇注料及其制备方法 - Google Patents

一种隔热镁质浇注料及其制备方法 Download PDF

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魏耀武
徐华伟
李楠
柯昌明
韩兵强
鄢文
李友胜
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Abstract

本发明涉及一种隔热镁质浇注料及其制备方法。其技术方案是:将20~50wt%的镁砂、33~63wt%的菱镁矿、0.9~7wt%的二氧化硅细粉、0.1~2wt%的聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。所述镁砂为电熔镁砂颗粒、烧结镁砂颗粒、电熔镁砂细粉和烧结镁砂细粉中的一种以上。本发明原料存储丰富和制备工艺简单,所制备的隔热镁质浇注料基本无裂纹和剥落现象、热导率低、强度高、抗碱性粉尘和抗渣侵蚀能力强,既具有高熔点又具有较强抗碱性固态和气态渣侵蚀的能力,有利于节能降耗。本发明所制备的隔热镁质浇注料适用于高温工业窑炉和容器的内衬。

Description

一种隔热镁质浇注料及其制备方法
技术领域
   本发明属于隔热镁质耐火材料技术领域。尤其涉及一种隔热镁质浇注料及其制备方法。
背景技术
   节能降耗是当前国家科学和技术发展规划纲要的主要内容之一,也是长期以来高温工业面临的一个重要课题。镁质浇注料具有耐磨性能好、抗碱性固态和气态渣侵蚀能力强、热容大和强度高等一系列优点,可用作高温工业窑炉和容器的内衬材料。
现有镁质浇注料的配料通常是以电熔或烧结镁砂为主要原料,电熔或烧结镁砂或为颗粒,或为细粉,或为颗粒和细粉的混合物,制备过程中加入水进行搅拌和成型。但是,在成型和养护过程中,镁质浇注料中镁砂细粉的水化会使得材料表面出现裂纹甚至在随后的使用过程中发生剥落现象,从而造成材料的损坏,使用效果不理想,由此限制了镁质浇注料的推广。同时,镁砂在制备过程中,无论采用电熔还是烧结的方法都对电力和燃料需求量大,能耗很高。另一方面,按传统方法制备出的镁质浇注料的体积密度较大,材料在高温下热导率降低的幅度不大,不利于降低热量的散失。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷,目的是提供一种原料存储丰富和制备工艺简单的制备隔热镁质浇注料的方法。用该方法制备的隔热镁质浇注料基本无裂纹和剥落现象、热导率低、强度高、抗碱性粉尘和抗渣侵蚀能力强。所制备的浇注料既具有高熔点又具有较强抗碱性固态和气态渣侵蚀的能力,有利于节能降耗。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:将20~50wt%的镁砂、33~63wt%的菱镁矿、0.9~7wt%的二氧化硅细粉、0.1~2wt%的聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
所述镁砂为电熔镁砂颗粒、烧结镁砂颗粒、电熔镁砂细粉和烧结镁砂细粉中的一种以上。
所述镁砂中的MgO含量≥95wt%;电熔镁砂颗粒和烧结镁砂的粒径为0.2~11mm,电熔镁砂细粉和烧结镁砂的粒径为3~200μm。
所述菱镁矿中的MgO含量≥40wt%;菱镁矿为菱镁矿颗粒、或为菱镁矿细粉、或为菱镁矿颗粒和细粉的混合物,菱镁矿颗粒的粒径为0.2~3mm,菱镁矿细粉的粒径为3~200μm。
所述二氧化硅细粉中的SiO2含量≥90wt%,二氧化硅细粉的粒径为0.001~200μm。
所述聚磷酸钠的粒径为10~500μm,聚磷酸钠为三聚磷酸钠、或为六偏磷酸钠、或为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物。
由于采用上述技术方案,本发明在制备过程中以菱镁矿原料为主,由于菱镁矿不水化,克服了现有镁质浇注料在成型和养护过程中出现裂纹和剥落的缺点;且在高温使用过程中,菱镁矿会分解并释放出气体,在材料中形成气孔,从而降低了材料的热导率;再者,高温下菱镁矿分解形成的氧化镁和材料中的氧化硅微粉发生反应形成镁橄榄石,保证了材料的使用强度。
本发明所制备的镁质浇注料既具有高熔点又具有较强抗碱性粉尘和较强抗渣侵蚀的能力,同时具有较低的热导率,加之镁质材料的热容比较大,有利于蓄热和降低热量的散失,能起到节能降耗的作用。同时,由于镁砂使用量大幅降低,传统镁质浇注料成型后和使用中发生的开裂和剥落现象基本得以消除。
因此,本发明原料存储丰富和制备工艺简单,所制备的隔热镁质浇注料基本无裂纹和剥落现象、热导率低、强度高、抗碱性粉尘和抗渣侵蚀能力强,既具有高熔点又具有较强抗碱性固态和气态渣侵蚀的能力,有利于节能降耗。本发明所制备的隔热镁质浇注料适用于高温工业窑炉和容器的内衬。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述,并非对其保护范围的限制。
为避免重复,现将本具体实施方式所涉及的技术参数统一描述如下,实施例中不再赘述:
电熔镁砂颗粒、烧结镁砂颗粒、电熔镁砂细粉和烧结镁砂细粉中的MgO含量≥95wt%;电熔镁砂颗粒和烧结镁砂的粒径为0.2~11mm,电熔镁砂细粉和烧结镁砂的粒径为3~200μm。
菱镁矿颗粒和菱镁矿细粉中的MgO含量≥40wt%,菱镁矿颗粒的粒径为0.2~3mm,菱镁矿细粉的粒径为3~200μm。
二氧化硅细粉中的SiO2含量≥90wt%,二氧化硅细粉的粒径为0.001~200μm。
三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的粒径为10~500μm。
实施例1
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将20~30wt%的电熔镁砂颗粒、30~33wt%的菱镁矿细粉、20~30wt%的菱镁矿颗粒、4~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的三聚磷酸钠和5~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例2
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将20~30wt%的烧结镁砂颗粒、30~33wt%的菱镁矿细粉、20~30wt%的菱镁矿颗粒、4~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的三聚磷酸钠和5~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例3
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将30~40wt%的电熔镁砂细粉、53~63wt%的菱镁矿细粉、0.9~2wt%的二氧化硅细粉、0.1~1wt%的六偏聚磷酸钠和4~5wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例4
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将30~40wt%的烧结镁砂细粉、53~63wt%的菱镁矿细粉、0.9~2wt%的二氧化硅细粉、0.1~1wt%的六偏聚磷酸钠和4~5wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料
实施例5
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将20~25wt%的电熔镁砂细粉、20~25wt%的烧结镁砂细粉、43~53wt%的菱镁矿颗粒、0.1~1wt%的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物、2~4wt%的二氧化硅细粉和3~4wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例6
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将20~25wt%的电熔镁砂颗粒、20~25wt%的烧结镁砂颗粒、43~53wt%的菱镁矿细粉、0.1~1wt%的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物、2~4wt%的二氧化硅细粉和3~4wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料
实施例7
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将35~40wt%的电熔镁砂颗粒、5~10wt%的烧结镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例8
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将35~40wt%的烧结镁砂颗粒、5~10wt%的电熔镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例9
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将35~40wt%的烧结镁砂颗粒、5~10wt%的烧结镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例10
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将35~40wt%的电熔镁砂颗粒、2~5wt%电熔镁砂细粉、3~5wt%烧结镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例11
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将35~40wt%的烧结镁砂颗粒、2~5wt%电熔镁砂细粉、3~5wt%烧结镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例12
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将35~40wt%的烧结镁砂颗粒、2~5wt%电熔镁砂颗粒、3~5wt%电熔镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
实施例13
一种隔热镁质浇注料及其制备方法。将18~20wt%电熔镁砂颗粒、17~20wt%的烧结镁砂颗粒、3~5wt%电熔镁砂细粉、2~5wt%烧结镁砂细粉、33~43wt%的菱镁矿细粉、5~7wt%的二氧化硅细粉、1~2wt%的六偏聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料。
本具体实施方式在制备过程中以菱镁矿原料为主,由于菱镁矿不水化,克服了现有镁质浇注料在成型和养护过程中出现裂纹和剥落的缺点;且在高温使用过程中,菱镁矿会分解并释放出气体,在材料中形成气孔,从而降低了材料的热导率;再者,高温下菱镁矿分解形成的氧化镁和材料中的氧化硅微粉发生反应形成镁橄榄石,保证了材料的使用强度。
本具体实施方式所制备的镁质浇注料既具有高熔点又具有较强抗碱性粉尘和较强抗渣侵蚀的能力,同时具有较低的热导率,加之镁质材料的热容比较大,有利于蓄热和降低热量的散失,能起到节能降耗的作用。同时,由于镁砂使用量大幅降低,传统镁质浇注料成型后和使用中发生的开裂和剥落现象基本得以消除。
因此,本具体实施方式原料存储丰富和制备工艺简单,所制备的隔热镁质浇注料基本无裂纹和剥落现象、热导率低、强度高、抗碱性粉尘和抗渣侵蚀能力强,既具有高熔点又具有较强抗碱性固态和气态渣侵蚀的能力,有利于节能降耗。本具体实施方式所制备的隔热镁质浇注料适用于高温工业窑炉和容器的内衬。

Claims (6)

1.一种隔热镁质浇注料的制备方法,其特征在于将20~50wt%的镁砂、33~63wt%的菱镁矿、0.9~7wt%的二氧化硅细粉、0.1~2wt%的聚磷酸钠和3~8wt%的水,搅拌均匀,制得隔热镁质浇注料;
所述镁砂为电熔镁砂颗粒、烧结镁砂颗粒、电熔镁砂细粉和烧结镁砂细粉中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的镁碳复合材料的制备方法,其特征在于所述镁砂中的MgO含量≥95wt%;电熔镁砂颗粒和烧结镁砂的粒径为0.2~11mm,电熔镁砂细粉和烧结镁砂的粒径为3~200μm。
3.根据权利要求1所述的隔热镁质浇注料的制备方法,其特征在于所述菱镁矿中的MgO含量≥40wt%;菱镁矿为菱镁矿颗粒、或为菱镁矿细粉、或为菱镁矿颗粒和细粉的混合物,菱镁矿颗粒的粒径为0.2~3mm,菱镁矿细粉的粒径为3~200μm。
4.根据权利要求1所述的隔热镁质浇注料的制备方法,其特征在于所述二氧化硅细粉中的SiO2含量≥90wt%,二氧化硅细粉的粒径为0.001~200μm。
5.根据权利要求1所述的隔热镁质浇注料的制备方法,其特征在于所述聚磷酸钠的粒径为10~500μm,聚磷酸钠为三聚磷酸钠、或为六偏磷酸钠、或为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物。
6.根据权利要求1~5项中任一项所述的用隔热镁质浇注料的制备方法所制备的隔热镁质浇注料。
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