CN104311040B

CN104311040B - 一种用于制备镁硅硬质保温板的粉料、镁硅硬质保温板及其制备方法

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Publication number: CN104311040B
Application number: CN201410134369.1A
Authority: CN
Inventors: 崔明奎
Original assignee: ZHENGZHOU JINYULONG REFRACTORY Co Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU JINYULONG REFRACTORY Co Ltd
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: CN104311040A

Abstract

本发明公开了一种用于制备镁硅硬质保温板的粉料、镁硅硬质保温板及其制备方法，所述粉料包括以下重量份数的组分：蛭石粉37～60份、漂珠12～20份、粘土粉10～15份、氧化铝粉5～10份、硅微粉3～5份、膨胀珍珠岩10～15份、铝酸盐水泥5～10份。本发明的用于制备镁硅硬质保温板的粉料，配方合理，各组分相互配合，协调作用；与结合剂、防水剂和水混合后制成镁硅硬质保温板，所得产品具有结构强度高、重烧线变化率低、导热性能优良、防潮的优点；在高温工作状态下物理性能稳定，主要用于冶金、建材、炉体保温、防火材料等技术领域，具有良好的应用前景。

Description

一种用于制备镁硅硬质保温板的粉料、镁硅硬质保温板及其制备方法

技术领域

本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种用于制备镁硅硬质保温板的粉料，同时还涉及一种使用该粉料制备的镁硅硬质保温板及其制备方法。

背景技术

炉衬是用于对金属进行精炼的炉子的炉壁，由于经常处于高温下作业，一般用耐火材料砌筑。炉衬在极其复杂、激烈的物理化学反应的冶炼过程中，不仅承受高温钢水与熔渣的化学侵蚀，还要承受钢水、熔渣、炉气的冲刷作用，以及加废钢的机械冲撞等，因此，冶金工业对于炉衬材料的使用性能要求比较高；而提高炉衬的使用寿命对于提高生产率、提高炉龄、提高钢产量、提高钢水质量、改善炼钢的品种结构以及降低耐火材料消耗、增加经济效益都具有十分重要的意义。现有技术中，用作炉衬的保温材料主要有纤维板、硅酸钙板、镁碳砖等，这些材料虽然在一定程度上提高了炉衬的使用寿命，但是大多存在结构强度低、热震稳定性差、保温性能差的缺陷，还不能满足冶金行业对炉衬高使用性能的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备镁硅硬质保温板的粉料。

本发明的第二个目的是提供一种使用上述粉料制备的镁硅硬质保温板。

本发明的第三个目的是提供一种镁硅硬质保温板的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于制备镁硅硬质保温板的粉料，包括以下重量份数的组分：蛭石粉37～60份、漂珠12～20份、粘土粉10～15份、氧化铝粉5～10份、硅微粉3～5份、膨胀珍珠岩10～15份、铝酸盐水泥5～10份。

优选的，所述蛭石粉的规格为0.1～1.5mm。所述漂珠的规格为20～40目。所述粘土粉的规格≥250目。所述氧化铝粉的规格≥320目。所述硅微粉的规格≥1000目。所述膨胀珍珠岩的规格为0.1～1.0mm。所述铝酸盐水泥的规格为CA80。

一种镁硅硬质保温板，主要由以下重量份数的原料制成：蛭石粉37～60份、漂珠12～20份、粘土粉10～15份、氧化铝粉5～10份、硅微粉3～5份、膨胀珍珠岩10～15份、铝酸盐水泥5～10份、结合剂30～45份、防水剂3～5份。

所述蛭石粉为片状蛭石粉。

所述结合剂为磷酸二氢铝、氢氧化铝或木质素磺酸钙。

所述防水剂为有机硅防水剂。

一种上述的镁硅硬质保温板的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数取蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥，加入结合剂、防水剂和水混合，得混合料；

2）将混合料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、压制、保压使混合料达到密实状态，脱模，得毛坯；

3）将步骤2）所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5%，即得。

步骤1）中所述水的用量为使混合料中水的质量含量为5%～15%。

步骤2）中所述密实状态是体积密度为1.0g/cm³～1.5g/cm³。优选的，所述密实状态是体积密度为1.2g/cm³～1.5g/cm³。

步骤2）中所述压制的压力为15～20MPa；所述保压的时间为10～15s。

步骤3）中所述养护的时间为5～7日。

步骤3）中所述干燥的温度为250～300℃。

本发明的用于制备镁硅硬质保温板的粉料，以蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥为基质料，配方合理，各组分相互配合，协调作用；与结合剂、防水剂和水混合后制成镁硅硬质保温板，所得产品具有结构强度高、重烧线变化率低、导热系数低、防潮的优点；在高温工作状态下物理性能稳定，主要用于冶金、建材、炉体保温、防火材料等技术领域，具有良好的应用前景。

本发明的镁硅硬质保温板，以蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥为基质料，加入结合剂、防水剂和水制成，所得镁硅硬质保温板具有以下优点：

1）结构牢固：配料中采用片状蛭石粉，使产品内部形成交叉结构，提高了产品的抗折强度；

2）强度高：结合剂能在常温下与蛭石粉结合，产生较高的强度；

3）隔热性能好：片状蛭石粉使产品内部没有贯通气孔，能阻止热量传递；

4）防水防潮性能好：原料中加入了防水剂，具有良好的防水、防潮作用；

5）高温收缩率小：本发明的镁硅硬质保温板的基质料全为熟料，产品在低温条件下烘干即可制成，高温收缩率小；

6）节约能源：本发明的镁硅硬质保温板为免烧产品，生产成本低，节约能源。

本发明的镁硅硬质保温板，用作炉衬，能使整个炉衬具有较好的体积稳定性，降低炉体的表面温度，减少衬砖的相互作用力，确保炉体的安全性能，同时能够有效的节约能源。本发明的镁硅硬质保温板，用作钢包内衬，钢包的外壳温度较普通钢包平均降低了75℃，最高可降低120℃左右；有利于减小钢包包壳材料的变形，也大大改善了钢包周围的操作环境；同时，钢包中钢水的温降速率较普通钢包的钢水的温降速率小，平均降低了0.3℃～0.5℃/min；钢包内钢水的保温性能较好，既可节约能源，减少热损失，又有助于实现浇钢过程中的恒温恒速，保证连铸的顺利进行。本发明的镁硅硬质保温板使用后，保持原有的状态，没有发现由于材料收到过度挤压而出现溶胶体之间的裂缝，说明本发明的产品具有较高的抗压缩强度，可以满足重复多次使用的要求。

本发明的镁硅硬质保温板的制备方法，采用配料、装模、压制、脱模养护、干燥的工艺，不需要高温烧结，所得镁硅硬质保温板具有结构强度高、重烧线变化率低、导热性能优良、防潮的优点；在高温工作状态下物理性能稳定，主要用于冶金、建材、炉体保温、防火材料等技术领域，具有良好的应用前景；本发明的方法工艺简单，操作方便，免烧产品生产成本低，节约能源，适合大规模工业化生产。

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说明。

实施例1

本实施例的用于制备镁硅硬质保温板的粉料，包括以下重量份数的组分：蛭石粉40份、漂珠12份、粘土粉15份、氧化铝粉10份、硅微粉3份、膨胀珍珠岩10份、铝酸盐水泥10份。

所述蛭石粉的规格为0.1～1.5mm；所述漂珠的规格为20～40目；所述粘土粉的规格≥250目；所述氧化铝粉的规格≥320目；所述硅微粉的规格≥1000目；所述膨胀珍珠岩的规格为0.1～1.0mm；所述铝酸盐水泥的规格为CA80。

本实施例的镁硅硬质保温板，主要由以下重量份数的原料制成：蛭石粉40份、漂珠12份、粘土粉15份、氧化铝粉10份、硅微粉3份、膨胀珍珠岩10份、铝酸盐水泥10份、磷酸二氢铝（结合剂）45份、有机硅防水剂3份。

本实施例的镁硅硬质保温板的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数取蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥，加入磷酸二氢铝、有机硅防水剂和水混合，得混合料，所述混合料中水的质量含量为5%；

2）将混合料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、15MPa压力压制、保压15s使混合料达到密实状态（体积密度为1.1g/cm³～1.5g/cm³），脱模，得毛坯；

3）将步骤2）所得毛坯在干燥车上自然养护5日后，进入烘干窑在250℃条件下干燥，至毛坯水分含量小于0.5%，即得。

实施例2

本实施例的用于制备镁硅硬质保温板的粉料，包括以下重量份数的组分：蛭石粉37份、漂珠18份、粘土粉12份、氧化铝粉8份、硅微粉4份、膨胀珍珠岩13份、铝酸盐水泥8份。

本实施例的镁硅硬质保温板，主要由以下重量份数的原料制成：蛭石粉37份、漂珠18份、粘土粉12份、氧化铝粉8份、硅微粉4份、膨胀珍珠岩13份、铝酸盐水泥8份、磷酸二氢铝（结合剂）40份、有机硅防水剂4份。

本实施例的镁硅硬质保温板的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数取蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥，加入磷酸二氢铝、有机硅防水剂和水混合，得混合料，所述混合料中水的质量含量为8%；

2）将混合料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、16MPa压力压制、保压13s使混合料达到密实状态（体积密度为1.2g/cm³～1.5g/cm³），脱模，得毛坯；

3）将步骤2）所得毛坯在干燥车上自然养护6日后，进入烘干窑在280℃条件下干燥，至毛坯水分含量小于0.5%，即得。

实施例3

本实施例的用于制备镁硅硬质保温板的粉料，包括以下重量份数的组分：蛭石粉42份、漂珠20份、粘土粉10份、氧化铝粉5份、硅微粉5份、膨胀珍珠岩10份、铝酸盐水泥8份。

本实施例的镁硅硬质保温板，主要由以下重量份数的原料制成：蛭石粉42份、漂珠 20份、粘土粉10份、氧化铝粉5份、硅微粉5份、膨胀珍珠岩10份、铝酸盐水泥8份、木质素磺酸钙（结合剂）35份、有机硅防水剂5份。

本实施例的镁硅硬质保温板的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数取蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥，加入木质素磺酸钙、有机硅防水剂和水混合，得混合料，所述混合料中水的质量含量为12%；

2）将混合料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、18MPa压力压制、保压12s使混合料达到密实状态（体积密度为1.2g/cm³～1.5g/cm³），脱模，得毛坯；

3）将步骤2）所得毛坯在干燥车上自然养护7日后，进入烘干窑在300℃条件下干燥，至毛坯水分含量小于0.5%，即得。

实施例4

本实施例的用于制备镁硅硬质保温板的粉料，包括以下重量份数的组分：蛭石粉60份、漂珠15份、粘土粉13份、氧化铝粉7份、硅微粉3份、膨胀珍珠岩15份、铝酸盐水泥5份。

本实施例的镁硅硬质保温板，主要由以下重量份数的原料制成：蛭石粉60份、漂珠15份、粘土粉13份、氧化铝粉7份、硅微粉3份、膨胀珍珠岩15份、铝酸盐水泥5份、氢氧化铝（结合剂）30份、有机硅防水剂3份。

本实施例的镁硅硬质保温板的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数取蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥，加入氢氧化铝、有机硅防水剂和水混合，得混合料，所述混合料中水的质量含量为15%；

2）将混合料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、20MPa压力压制、保压10s使混合料达到密实状态（体积密度为1.2g/cm³～1.5g/cm³），脱模，得毛坯；

3）将步骤2）所得毛坯在干燥车上自然养护5日后，进入烘干窑在270℃条件下干燥，至毛坯水分含量小于0.5%，即得。

实施例中所用有机硅防水剂为市售商品，购自河南科丽奥高新材料有限公司。

实验例

本实验例对实施例1-4所得镁硅硬质保温板进行性能检测，结果如表1所示。

表1实施例1-4所得镁硅硬质保温板的性能检测结果

表1中各项目的检测标准如表2所示。

表2各项目的检测标准

项目	检测标准
		Al₂O₃，％	GB/T6900-2006
Al₂O₃+SiO₂，％	GB/T6900-2006
		SiO₂，％	GB/T6900-2006
MgO，％	GB/T6900-2006
		Fe₂O₃，％	GB/T6900-2006
K₂O+Na₂O，％	GB/T6900-2006
		重烧线变化率，1000℃×8h，％	GB/T5988-86
体积密度，g/cm³	GB/T2977-2000（2004）
		常温耐压强度，Mpa	GB/T5072.2-2004
导热系数，W/m.k	YB/T4130-2005
		最高使用温度，℃	GB/T5988-86
热震稳定性	YB/T376.1-1995

Claims

1.一种镁硅硬质保温板，其特征在于：主要由以下重量份数的原料制成：蛭石粉37～60份、漂珠12～20份、粘土粉10～15份、氧化铝粉5～10份、硅微粉3～5份、膨胀珍珠岩10～15份、铝酸盐水泥5～10份、结合剂30～45份、防水剂3～5份；所述结合剂为磷酸二氢铝、氢氧化铝或木质素磺酸钙；该保温板由包括以下步骤的方法制备而成：

1)按重量份数取蛭石粉、漂珠、粘土粉、氧化铝粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥，加入结合剂、防水剂和水混合，得混合料；

2)将混合料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、压制、保压使混合料达到密实状态，脱模，得毛坯；所述密实状态是体积密度为1.0g/cm³～1.5g/cm³；

3)将步骤2)所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5％，即得。

2.根据权利要求1所述的镁硅硬质保温板，其特征在于：所述防水剂为有机硅防水剂。

3.一种如权利要求1所述的镁硅硬质保温板的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

4.根据权利要求3所述的镁硅硬质保温板的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述水的用量为使混合料中水的质量含量为5％～15％。

5.根据权利要求3所述的镁硅硬质保温板的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述压制的压力为15～20MPa；所述保压的时间为10～15s。

6.根据权利要求3所述的镁硅硬质保温板的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述养护的时间为5～7日。

7.根据权利要求3所述的镁硅硬质保温板的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述干燥的温度为250～300℃。