CN104446571A - 一种镁质浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁质浇注料及其制备方法。其技术方案是：将35~70wt%的滑石粉、25~60wt%的镁盐和0.1~5wt%的表面活性剂混匀，球磨1~5h，得到球磨料；将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，外加干燥后的球磨料5~15wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在400~800℃条件下保温1~5h，得到预烧料；将预烧料破碎，球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；以5~10wt%的粉磨料、50~80wt%的镁砂颗粒、10~40wt%的镁砂粉和2~10wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。本发明制备的镁质浇注料耐高温性能优良、抗侵蚀性能优异和热震稳定性高。
Description
技术领域
本发明属于浇注料技术领域。具体涉及一种镁质浇注料及其制备方法。
背景技术
镁质浇注料具有耐火度高、荷重软化温度高、抗渣性强及净化钢水等优点，因而在熔炼炉和有渣侵蚀等热工设备上得到广泛应用。但由于MgO具有较高的热膨胀系数，易造成体积膨胀，导致材料开裂和抗剥落性差，这极大地降低了耐火材料的使用寿命。而镁质浇注料预制件在烘烤过程中普遍存在的开裂现象，严重时会造成整炉预制件开裂而报废，不仅会影响产品质量和设备安全运行，而且还会造成很大的资源浪费。
目前制备的镁质浇注料虽取得了长足的进步，仍存在一定的缺陷。如添加纳米添加剂，调节浇注料的流动性和颗粒结合状态；对镁砂骨料预水化或采用高品位镁砂原料；调整原料种类和粒度，原位生成尖晶石等。这些方法虽有助于改善浇注料的流动性和材料的体积稳定性，但并没有对镁质浇注料的开裂问题和热震稳定性产生显著作用。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种耐高温性能优良、抗侵蚀性能优异和热震稳定性高的镁质浇注料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
第一步，将35~70wt%的滑石粉、25~60wt%的镁盐和0.1~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~5h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~15wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在400~800℃条件下保温1~5h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以5~10wt%的粉磨料、50~80wt%的镁砂颗粒、10~40wt%的镁砂粉和2~10wt%的结合剂为混合料，外加所述混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
其中：
所述镁盐为乙酸镁、柠檬酸镁、氯化镁、硫酸镁和硝酸镁中的一种；
所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯或为聚山梨酯；
所述镁砂颗粒中MgO含量大于90wt%，粒度为0.088~5mm；
所述镁砂粉中MgO含量大于90wt%，粒度小于0.088mm；
所述硅质原料为单质硅粉、白炭黑、硅微粉、熔石英粉和脉石英粉中的一种；
所述结合剂为硅微粉或为硅溶胶；
所述机压成型的压强为80~120MPa。
由于采用上述技术方案，本发明对制备镁质浇注料所需主要原料的结构进行了优化，故将其用于镁质浇注料中后，不但调节了材料的结构，而且所制备的镁质浇注料耐高温性能优良、抗侵蚀性能优异和热震稳定性高。
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，先将本具体实施方式中所述镁砂颗粒和所述镁砂粉统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述镁砂颗粒中MgO含量大于90 wt %，粒度为0.088~5mm；
所述镁砂粉中MgO含量大于90 wt %，粒度＜0.088mm；
所述的机压成型的压强为80~120MPa.
实施例1
一种镁质浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将35~45wt%的滑石粉、50~60wt%的镁盐和3~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~3h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~10wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在600~800℃条件下保温3~5h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以8~10wt%的粉磨料、50~60wt%的镁砂颗粒、20~30wt%的镁砂粉和8~10wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
本实施例中所述镁盐为氯化镁；所述表面活性剂为聚山梨酯；所述硅质原料为白炭黑；所述结合剂为硅溶胶。
实施例2
一种镁质浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将45~55wt%的滑石粉、40~50wt%的镁盐和3~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨3~5h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料10~15wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在400~600℃条件下保温1~3h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以5~8wt%的粉磨料、65~80wt%的镁砂颗粒、10~25wt%的镁砂粉和5~8wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
本实施例中：所述镁盐为柠檬酸镁；所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯；所述硅质原料为硅微粉；所述结合剂为硅微粉。
实施例3
一种镁质浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将55~70wt%的滑石粉、25~40wt%的镁盐和3~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~3h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~10wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在600~800℃条件下保温3~5h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以8~10wt%的粉磨料、50~60wt%的镁砂颗粒、25~40wt%的镁砂粉和2~5wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
本实施例中：所述镁盐为硫酸镁；所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯；所述硅质原料为熔石英粉；所述结合剂为硅微粉。
实施例4
一种镁质浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将60~70wt%的滑石粉、29~39wt%的镁盐和0.1~1wt%的表面活性剂混合均匀，球磨3~5h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料10~15wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在400~600℃条件下保温1~3h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以5~8wt%的粉磨料、55~65wt%的镁砂颗粒、20~30wt%的镁砂粉和5~8wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
本实施例中：所述镁盐为硝酸镁；所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯；所述硅质原料为脉石英粉；所述结合剂为硅溶胶。
实施例5
一种镁质浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将45~57wt%的滑石粉、40~52wt%的镁盐和1~3wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~3h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~10wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在600~800℃条件下保温3~5h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以8~10wt%的粉磨料、50~60wt%的镁砂颗粒、20~30wt%的镁砂粉和8~10wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
本实施例中：所述镁盐为乙酸镁；所述表面活性剂为聚山梨酯；所述硅质原料为单质硅粉；所述结合剂为硅微粉。
实施例6
一种镁质浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将35~45wt%的滑石粉、50~60wt%的镁盐和3~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨3~5h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料10~15wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在400~600℃条件下保温1~3h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以5~8wt%的粉磨料、65~80wt%的镁砂颗粒、10~25wt%的镁砂粉和5~8wt%的结合剂为混合料，外加混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
本实施例中：所述镁盐为柠檬酸镁；所述表面活性剂为聚山梨酯；所述硅质原料为熔石英粉；所述结合剂为硅溶胶。
本具体实施方式对制备镁质浇注料所需主要原料的结构进行了优化，故将其用于镁质浇注料中后，不但调节了材料的结构，而且所制备的镁质浇注料耐高温性能优良、抗侵蚀性能优异和热震稳定性高。
Claims (9)
1.一种镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：
第一步，将35~70wt%的滑石粉、25~60wt%的镁盐和0.1~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~5h，得到球磨料；
第二步，将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~15wt%的硅质原料，混合均匀，机压成型，然后在400~800℃条件下保温1~5h，得到预烧料；
第三步，将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料；
第四步，以5~10wt%的粉磨料、50~80wt%的镁砂颗粒、10~40wt%的镁砂粉和2~10wt%的结合剂为混合料，外加所述混合料3~7wt%的水，搅拌3~7min，浇注于模具中，振动成型，即得镁质浇注料。
2.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述镁盐为乙酸镁、柠檬酸镁、氯化镁、硫酸镁和硝酸镁中的一种。
3.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯或为聚山梨酯。
4.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述所述镁砂颗粒中MgO含量大于90wt%，粒度为0.088~5mm。
5.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述所述镁砂粉中MgO含量大于90wt%，粒度小于0.088mm。
6.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述所述硅质原料为单质硅粉、白炭黑、硅微粉、熔石英粉和脉石英粉中的一种。
7.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述所述结合剂为硅微粉或为硅溶胶。
8.根据权利要求1所述镁质浇注料的制备方法，其特征在于所述所述机压成型的压强为80~120MPa。
9.一种镁质浇注料，其特征在于所述镁质浇注料是根据权利要求1~8项中任一项所述镁质浇注料的制备方法所制备的镁质浇注料。
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