CN107235739A - 一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法 - Google Patents

一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法，该浇注料各组分的质量份数为氧化镁25‑30份、氧化钙50‑60份，氧化铝0.5‑5份，稳定剂1‑1.5份，烧结剂1‑1.5份，氧化铝是以氧化铝薄膜的形式包覆于材料表面。该材料利用氧化铝膜层很好的保留了镁钙质耐火材料内部大量的活性CaO，同时，成本低，污染小，耐高温，不易损坏，延长了材料的使用寿命。制备方法步骤少，工艺简单，都是成熟的常用工艺，易于工业化。

Description

一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镁钙系耐火材料浇注料，尤其涉及一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法。
背景技术
随着钢铁工业的发展及对洁净钢需求量的增加，炼钢技术日益趋向高级化和洁净化，冶炼条件日益苛刻，对耐火材料的质量要求越来越高，而钢的洁净度与耐火材料的材质、品种、质量、和使用密切相关。一般的耐火材料对钢液或多或少都会造成一定的污染，不适应洁净钢冶炼的要求，但是镁钙质耐火材料不仅不污染钢液，还有净化钢液的功能，同时具有良好的耐高温性，抗渣性、耐热震性和高温真空下的稳定性，是一种优质的碱性耐火材料，是冶炼洁净钢最合适的耐火材料，受到钢铁企业的普遍重视。镁钙质耐火材料含有较多游离CaO，易与钢液中的S、P等夹杂物反应，形成低熔点化合物上浮进入到炉渣中，具有除杂质、净化钢液的功能，同时可防止水口发生堵塞。但是CaO极易与水反应，同时产生体积膨胀，使耐火材料开裂、粉化，易损耗，因此现在的大部分镁钙系耐火材料的CaO含量控制在30%左右，能有较好的稳定性。
申请号为200810047558.X的中国专利公开了一种镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法，通过添加含磷化合物与CaO反应，增加稳定性，虽然其氧化钙含量较高，但是活性的CaO确被反应掉了，而且含磷化合物的引入会给钢液引入杂质，降低材料净化钢液的功能。
还有一种方法是在镁钙质耐火材料中加入少量ZrO2等添加剂，这些添加剂在煅烧过程中与CaO作用，生成低熔点物质或固溶体，促进镁钙砂的烧结，并改善其显微结构，提高抗水化性能，增加CaO的含量。但是这种方法使用了ZrO2等添加剂，价格较高，并且其废气和粉尘污染水源，对人体造成严重的损害。而且次方法是通过添加剂将游离的CaO反应结合掉了，实际上降低了镁钙质耐火材料除杂质、净化钢液的效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料及其制备方法
本发明的具体技术方案为：其组分及各组分的质量份数为氧化镁25-30份、氧化钙50-60份，氧化铝0.5-5份，稳定剂1-1.5份，烧结剂1-1.5份，氧化铝是以氧化铝薄膜的形式包覆于材料表面。
作为优选，氧化铝薄膜厚度在2-20μm。
作为优选，氧化铝薄膜厚度在4-10μm。
作为优选，氧化镁原料为方镁石、白云石颗粒或粉末，氧化钙原料为石灰石、方解石颗粒或粉末。
作为优选，稳定剂为H3BO3。
作为优选，烧结剂为Fe2O3。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：材料的CaO含量在50%以上，尤其是游离的CaO很多，显著的提高了浇注料的抗渣性、抗震性和净化钢液的能力。由于浇注料表面存在氧化铝薄膜，能够将材料内部的CaO与外部水分隔绝开来，提高了浇注料的抗水化能力，降低浇注料的损耗。同时，由于不需要考虑抗水化的问题，浇注料无需制作的非常致密，在降低了材料制作成本的同时，也降低了浇注料的体积密度和导热率，提高了浇注料的隔热性能，有利于工业生产。
上述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料的制备方法是：按组分配方称取方镁石和白云石颗粒或粉末，湿法共磨，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1650-1700℃，保温3-6小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入镀膜机，沉积氧化铝层。
作为优选，镀膜机为真空离子镀膜机，利用电子束蒸发磁控溅射，或多弧蒸发离化技术沉积氧化铝层。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：浇注料的制备方法步骤简单，工艺要求极低，镀膜方法已经是工艺非常成熟的常用镀膜技术，工艺稳定，控制简单，调控镀膜的厚度、密度或者镀膜材料都非常方便，有利于工业生产应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
按照配方称取原料，方镁石25份、石灰石55份，H3BO31份，Fe2O31份，湿法共磨1小时，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1650℃，保温3小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体，沉积氧化铝层，厚度为6μm。
实施例2
按照配方称取原料，白云石30份、方解石50份，H3BO31.5份，Fe2O31.5份，湿法共磨1小时，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1700℃，保温5小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体，沉积氧化铝层，厚度为20μm。
实施例3
按照配方称取原料，方镁石28份、方解石53份，H3BO31份，Fe2O31份，湿法共磨1小时，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1700℃，保温4小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体，沉积氧化铝层，厚度为2μm。
实施例4
按照配方称取原料，白云石25份、石灰石60份，H3BO31份，Fe2O31份，湿法共磨1小时，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1650℃，保温5小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体，沉积氧化铝层，厚度为10μm。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为氧化镁25-30份、氧化钙50-60份，氧化铝0.5-5份，稳定剂1-1.5份，烧结剂1-1.5份，氧化铝是以氧化铝薄膜的形式包覆于材料表面。
2.如权利要求1所述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料，其特征在于，所述的组分中氧化铝薄膜厚度在2-20μm。
3.如权利要求1所述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料，其特征在于，所述的组分中氧化铝薄膜厚度在4-10μm。
4.如权利要求1所述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料，其特征在于，所述的氧化镁原料为方镁石、白云石颗粒或粉末，氧化钙原料为石灰石、方解石颗粒或粉末。
5.如权利要求1所述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料，其特征在于，所述的稳定剂为H3BO3。
6.如权利要求1所述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料，其特征在于，所述的烧结剂为Fe2O3。
7.一种用于制备权利要求1所述高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料的方法，其特征是：按组分配方称取方镁石和白云石颗粒或粉末，湿法共磨，使原料充分混合，将共磨的混合料脱水后压制成型，烘干得到坯体，将坯体放入炉中煅烧，烧成温度为1650-1700℃，保温3-6小时，冷却后破碎成颗粒，将颗粒放入镀膜机，沉积氧化铝层。
8.如权利要求7所述的高CaO含量低损耗镁钙系耐火材料浇注料的制备方法，其特征在于，所述的镀膜机为真空离子镀膜机，利用电子束蒸发磁控溅射，或多弧蒸发离化技术沉积氧化铝层。
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