CN113173780A - 一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料及其制备方法 - Google Patents

一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及耐火材料技术领域，具体公开了一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其成分组成为：粒度为0.075～6mm的骨料50%‑80%、粒度＜0.075mm的骨料0‑40%、粒度＜0.075mm的含铬粉体0‑20%、结合剂0.1%‑10%；外加占上述原料总重0.1%‑10%的减水剂、0.1%‑10%的外加剂和5%‑10%的水；结合剂为轻烧性氧化镁。本发明的耐火浇注料能够减少高温液相，提高耐火材料浇注料的高温力学性能、抗熔渣侵蚀和渗透性能，同时还能减少六价铬的生成，减少对人体的危害和对环境的污染。

Description

一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料及其制备方法。
背景技术
耐火材料浇注料是将耐火材料原料骨料(较大粒径的颗粒)、耐火材料原料细粉(较大粒径的颗粒)、外加剂、结合剂和一定量的水等原料均匀混合后，经浇筑、养护、干燥直接或经高温烧制后的一种不定型耐火材料制品。相比于定型耐火材料制品，如耐火材料砖，耐火材料浇注料制品由于具有良好的施工效率、施工便捷、施工工期短、劳动强度低、能耗低、污染小、材料消耗少、适用性高等优点而被越来越多地应用于钢铁冶炼、有色冶炼、铝熔铸、水泥生产、玻璃生产等高温应用领域。
截至目前，用于耐火材料浇注料的浇注料结合剂主要有铝酸钙水泥、水合氧化铝、和氧化镁-氧化硅体系等；其相应的浇注料制品为铝酸钙水泥结合浇注料、水合氧化铝结合浇注料、氧化镁-氧化硅结合浇注料。铝酸钙水泥是这几种结合剂中应用最为广泛的浇注料结合剂。然而，以这些结合剂制备的浇注料制备和应用过程中存在有很多无法避免的不足。例如，以水合氧化铝为结合剂的浇注料脱模强度较低(水合氧化铝加入量为3wt％时，室温养护24小时后的抗折强度＜5MP)；且经300-1200℃的中低温煅烧后，强度会发生急剧降低(水合氧化铝加入量为3wt％时，经1100℃煅烧后的抗折强度＜5MP)。以氧化镁-氧化硅结合的浇注料有较低的液相形成温度，尤其是含有氧化铝的体系中(液相形成温度＜1360℃)，因而煅烧过程中会形成大量的高温液相，导致浇注料具有较低的抗熔渣侵蚀及渗透能力和抗剥落能力。以铝酸钙水泥为结合剂的浇注料一方面会使浇注料中液相的生成温度降低，尤其是含有氧化硅的浇注料体系，并增加高温液相的生成量，使浇注料具有较低的抗熔渣侵蚀及渗透能力和抗剥落能力(液相形成温度＜1300℃)；另一方面，在煅烧过程中会形成有较大体积膨胀的二铝酸钙(CaO·2Al2O3，13.6vol％)和六铝酸钙(CaO·6Al2O3，3.01vol％)，导致浇注料内微裂纹生成，降低浇注料高温处理后的强度；另外，铝酸钙结合的浇注料经300-1200℃的中低温煅烧后，强度会发生降低(铝酸钙水泥加入量为5wt％时，经1100℃煅烧后的抗折强度＜10MP)。除次之外，以铝酸钙水泥为结合的含氧化铬(Cr2O3)的浇注料中会生成大量的对人体和环境有害的六价铬(Cr6+)，铝酸钙水泥加入量为5wt％时，经700℃后浇注料的Cr6+形成量为5.65g/kg)。因此，为了制备高性能的耐火材料浇注料，提高浇注料经中高温煅烧后的强度，避免Cr6+的形成，并避免高温液相的形成，需要选择采用不含CaO及SiO2的新型的结合剂。
发明内容
针对现有技术中存在的问题和不足，本发明提供一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料及其制备方法。
为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了轻烧性氧化镁作为结合剂在耐火浇注料中的应用。
根据上述的应用，优选地，所述耐火浇注料为含铬的耐火浇注料。更加优选地，所述耐火材料为含氧化铬的耐火浇注料。
第二方面，本发明提供了一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的骨料50％-80％、粒度＜0.075mm的骨料0-40％、粒度＜0.075mm的含铬粉体0-20％、结合剂0.1％-10％；外加占上述原料总重0.1％-10％的减水剂、0.1％-10％的外加剂和5％-10％的水；所述结合剂为轻烧性氧化镁。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的骨料50％-80％、粒度＜0.075mm的骨料1％-40％、粒度＜0.075mm的含铬粉体1％-20％、结合剂0.1％-10％；外加占上述原料总重0.1％-10％的减水剂、0.1％-10％的外加剂和5％-10％的水；所述结合剂为轻烧性氧化镁。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，所述外加剂为壳聚糖、乳酸盐、葡萄糖酸盐中的任意一种。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，所述乳酸盐为乳酸镁、乳酸铝或乳酸锌。更加优选地，所述乳酸盐为乳酸镁。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，所述葡萄糖酸盐为葡萄糖酸镁、葡萄糖酸铝或葡萄糖酸锌。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，所述骨料为氧化铝、电熔氧化镁、烧结氧化镁、铬刚玉、铝铬渣中的至少一种。更加优选地，所述骨料为氧化铝。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，所述含铬粉体为氧化铬、铬矿砂、铝铬渣、铬刚玉细粉中的至少一种。更加优选地，所述含铬粉体为氧化铬。
根据上述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
第三方面，本发明提供了一种上述第二方面所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将骨料、含铬粉体、结合剂、外加剂和减水剂混合，搅拌均匀，得到混合料；
(2)向步骤(1)制备的混合料中加水，搅拌混合均匀，得到湿混浇注料；
(3)湿混浇注料经浇筑、室温养护、烘干处理后在1100℃-1600℃煅烧1h-6h，得到耐火浇注料制品。
与现有技术相比，本发明取得的积极有益效果为：
(1)轻烧性氧化镁是将碳酸镁(MgCO3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)和碱式碳酸镁等氧化镁前驱体原料，在低于1100℃的煅烧温度煅烧得到的氧化镁，具有较高的化学反应活性，可以与水反应(水化反应)形成氢氧化镁，本发明以轻烧性氧化镁作为耐火材料浇注料的结合剂，用以制备高性能的耐火材料浇注料，尤其是含有氧化铬的耐火材料浇注料，浇注料配方中不需加入氧化硅微粉、或硅微粉，可以有效减少高温液相的形成，极大地提高了耐火材料浇注料的高温力学性能、抗熔渣侵蚀性能。
(2)与水合氧化铝为结合剂的浇注料相比，本发明以氧化镁作为结合剂制备的耐火浇筑料脱模强度高，中低温煅烧后，强度会不发生急剧降低的优点。
(3)本发明耐火浇注料以轻烧性氧化镁作为结合剂，配方中虽含有含铬粉体，轻烧性氧化镁能够与含铬粉体发生作用形成镁铬尖晶石，减少因为在空气气氛煅烧过程中(氧化气氛)下的三价铬发生氧化向六价铬的转变，减少了对人体的危害和对环境的污染。
(4)本发明耐火浇注料配方中添加有外加剂，所述外加剂为壳聚糖、乳酸盐、葡萄糖酸盐，外加剂能够起到缓凝的作用，能减缓耐火浇注料流动性衰减，延长耐火浇注料的施工时间，解决了现有耐火浇注料流动性衰减块，施工时间短的问题。
(5)与现有的含氧化铬的定型耐火材料制品相比，本发明氧化镁作为结合剂制备浇注料，可以在24小时内实现施工、养护并脱模，施工效率高；而且，与传统的用于制备耐火砖制品的耐火材料相比，不需要液压机进行压制，施工便捷，劳动强度低，能耗低，污染小，材料消耗少，适用性高。
(6)本发明氧化镁结合含氧化铬的耐火浇注料能够减少高温液相，提高耐火材料浇注料的高温力学性能、抗熔渣侵蚀性能(检测结果参见表1)，同时还能减少六价铬的生成，减少对人体的危害和对环境的污染；而且，也解决了目前含氧化铬定型耐火材料制品制备过程中，工期长、效率低、劳动强度高、能耗高、污染高、材料消耗高、适用性低等问题。
表1本发明制备的耐火浇注料的性能检测结果
Figure BDA0003039620600000041
附图说明
图1为CaO-Al2O3-SiO2三元体系相图(质量分数wt％)；
图2为MgO-Al2O3-SiO2三元体系相图(质量分数wt％)。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明的范围。
实施例1：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝50％、粒度＜0.075mm的氧化铝35％、粒度＜0.075mm的氧化铬10％、结合剂5％，外加占上述原料总重0.2％减水剂、2％外加剂和5.4％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)、外加剂为乳酸铝。
上述耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将粒度为0.075～6mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铬、结合剂、减水剂和外加剂混合，搅拌均匀，得到混合料；
(2)向步骤(1)制备的混合料中加水，搅拌混合均匀，得到湿混浇注料；
(3)湿混浇注料经浇筑、室温养护、110℃烘干处理后，在1500℃煅烧3h，得到氧化耐火浇注料制品。
实施例2：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝72％、粒度＜0.075mm的氧化铝15％、粒度＜0.075mm的氧化铬11％、结合剂2％，外加占上述原料总重2％减水剂、6％外加剂和8％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS20)，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例3：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝80％、粒度＜0.075mm的氧化铝12.8％、粒度＜0.075mm的氧化铬0.2％、结合剂7％，外加占上述原料总重1.7％减水剂、7％外加剂和8％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS10)，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例4：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝67％、粒度＜0.075mm的氧化铝17％、粒度＜0.075mm的氧化铬11％、结合剂5％，外加占上述原料总重6％减水剂、1％外加剂和5％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS65)，所述外加剂为葡萄糖酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将粒度为0.075～6mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铬、结合剂、减水剂和外加剂混合，搅拌均匀，得到混合料；
(2)向步骤(1)制备的混合料中加水，搅拌混合均匀，得到湿混浇注料；
(3)湿混浇注料经浇筑、室温养护、105℃烘干处理后，在1600℃煅烧1h，得到氧化耐火浇注料制品。
实施例5：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝70％、粒度＜0.075mm的氧化铝1％、粒度＜0.075mm的氧化铬20％、结合剂9％，外加占上述原料总重0.1％减水剂、5％外加剂和10％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述外加剂为葡萄糖酸铝。
上述耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将粒度为0.075～6mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铬、结合剂和减水剂混合，搅拌均匀，得到混合料；
(2)向步骤(1)制备的混合料中加水，搅拌混合均匀，得到湿混浇注料；
(3)湿混浇注料经浇筑、室温养护、105℃烘干处理后，在1600℃煅烧4h，得到氧化耐火浇注料制品。
实施例6：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝75％、粒度＜0.075mm的氧化铝5％、粒度＜0.075mm的氧化铬10％、结合剂10％，外加占上述原料总重10％减水剂、0.1％外加剂和10％水，其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为葡萄糖酸锌。
上述耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将粒度为0.075～6mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铝、粒度＜0.075mm的氧化铬、结合剂、外加剂和减水剂混合，搅拌均匀，得到混合料；
(2)向步骤(1)制备的混合料中加水，搅拌混合均匀，得到湿混浇注料；
(3)湿混浇注料经浇筑、室温养护、105℃烘干处理后，在1100℃煅烧6h，得到氧化耐火浇注料制品。
实施例7：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝65％、粒度＜0.075mm的氧化铝25％、粒度＜0.075mm的氧化铬1％、结合剂9％，外加占上述原料总重8％减水剂、2％外加剂和6.5％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例8：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝60％、粒度＜0.075mm的氧化铝20％、粒度＜0.075mm的氧化铬19.9％、结合剂0.1％，外加占上述原料总重2％减水剂、6％外加剂和6％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为乳酸铝。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例9：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝55％、粒度＜0.075mm的氧化铝27％、粒度＜0.075mm的氧化铬15％、结合剂3％，外加占上述原料总重1％减水剂、4％外加剂和6％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为壳聚糖。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例10：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝70％、粒度＜0.075mm的氧化铬20％、结合剂10％，外加占上述原料总重3％减水剂、6％外加剂和6％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例11：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝55％、粒度＜0.075mm的氧化铝40％、结合剂5％，外加占上述原料总重1％减水剂、2％外加剂和5％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例12：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的电熔氧化镁50％、粒度＜0.075mm的电熔氧化镁35％、粒度＜0.075mm的铬矿砂10％、结合剂5％，外加占上述原料总重0.2％减水剂、2％外加剂和5.4％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)、外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例13：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的烧结氧化镁50％、粒度＜0.075mm的烧结氧化镁35％、粒度＜0.075mm的铝铬渣10％、结合剂5％，外加占上述原料总重0.2％减水剂、2％外加剂和5.4％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)、外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例14：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的铬刚玉55％、粒度＜0.075mm的铬刚玉40％、结合剂5％，外加占上述原料总重1％减水剂、2％外加剂和5％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例15：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的铬刚玉70％、粒度＜0.075mm的铬刚玉20％、结合剂10％，外加占上述原料总重3％减水剂、6％外加剂和6％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)，所述外加剂为乳酸镁。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
实施例16：
一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝50％、粒度＜0.075mm的氧化铝35％、粒度＜0.075mm的铬刚玉细粉10％、结合剂5％，外加占上述原料总重0.2％减水剂、2％外加剂和5.4％水。其中，所述结合剂为轻烧性氧化镁，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)、外加剂为乳酸铝。
上述耐火浇注料的制备方法与实施例1相同。
本发明制备的耐火浇注料性能验证实验：
以本发明实施例1制备的耐火浇注料为例进行性能验证，同时，为了与本发明制备的耐火浇注料作对比，本发明还进行了对比实验。对比实验的具体内容如下：
对比实验1：
对比实验1的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：耐火浇注料配方中采用的结合剂为氧化镁-氧化硅结合剂；所述氧化镁-氧化硅结合剂的制备方法为：将镁砂细粉(氧化镁含量≥96％)和微硅粉(二氧化硅含量≥96％)按质量比28：2混合均匀，搅拌混合均匀，即得氧化镁-氧化硅结合剂。
对比实验2：
对比实验2的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：耐火浇注料配方中采用的结合剂为铝酸钙水泥。
对比实验3：
对比实验3的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：耐火浇注料配方中采用的结合剂为水合氧化铝(ρ-Al2O3)。
1、高温液相形成分析：
高温液相形成温度是基于相关相图分析得到。图1为CaO-Al2O3-SiO2三元体系高温液相形成的相图，图2为MgO-Al2O3-SiO2三元体系高温液相形成的相图。由图1可知，CaO-Al2O3体系最低液相温度为1335℃；Al2O3体系最低液相温度大于1800。由图2可知，MgO-Al2O3体系最低液相温度为1850℃；MgO-SiO2-Al2O3体系最低液相温度为1355℃。
本发明实施例1所述的耐火浇注料中骨料为氧化铝，结合剂为轻烧性氧化镁，其所形成的体系为MgO-Al2O3体系，根据图2可知，本发明制备的耐火浇注料最低液相形成温度为1850℃。对比实验1公开的耐火浇注料采用的骨料为氧化铝，结合剂为氧化镁-氧化硅结合剂，其所形成的体系为MgO-SiO2-Al2O3三元体系，根据图2可知，对比实验1制备的耐火浇注料的最低液相形成温度为1355℃。对比实验2公开的耐火浇注料采用的骨料为氧化铝，结合剂为铝酸钙水泥，其所形成的体系CaO-Al2O3体系，根据图1可知，对比实验2制备的耐火浇注料的最低液相温度为1335℃。对比实验3公开的耐火浇注料采用的骨料为氧化铝，结合剂为水合氧化铝(ρ-Al2O3)，其所形成的体系为Al2O3体系，根据图1可知，对比实验3制备的耐火浇注料的最低液相温度为1800(参见表2)。
表2结合剂类型对高温液相形成温度的影响
Figure BDA0003039620600000101
由以上分析可知，本发明以轻烧性氧化镁作为结合剂制备的耐火浇注料的液相形成温度均高于对比实施例1、2和3，说明本发明制备的耐火浇注料液相形成温度高，液相温度的大幅提升，使耐火材料的温度耐受能力增加，极大地提高了耐火材料浇注料的高温力学性能、抗熔渣侵蚀和渗透性能，使耐火材料应用范围更加广泛。
2、浇注料的力学性能、抗熔渣侵蚀性能检测：
分别按照GB/T 3001-2007和GB/T 5702-2008检测耐火材料在1500℃烧制后抗折强度(CMOR)和耐压强度(CCS)，按照GB/T 2997-2000检测耐火材料体积密度(BD)和显气孔率(AP)。
抗渣侵蚀性能、渗透性能按下述方法进行：用浇注料模具制备耐火材料浇注料坩埚，坩埚外径为80mm，壁厚为10mm，深度为40mm，装满炉渣，在1500℃下加热，并保持6h。冷却至室温后，沿着坩埚中心截面切开，测量截面面积比例评估耐火材料的熔渣侵蚀率；测量截面处熔渣渗透入耐火材料最大深度，评估耐火材料的熔渣渗透性能。
具体检测结果如表3所示。
表3结合剂对力学性能、抗熔渣侵蚀性能的影响
检测参数 实施例1 对比实验1 对比实验2 对比实验3
体积密度(g/cm<sup>3</sup>) 3.05 3.07 3.08 3.01
显气孔率(％) 20.4 20.2 20.0 17.8
抗折强度 16.5MPa 13.0 14.3 13.7
耐压强度 77.3MPa 71.6 70.8 73.4
烧后线变化率 0.54％ 40.3％ 42.6％ 31.5％
熔渣侵蚀率 19.8％ 28.5％ 30.6％ 18.5％
残余强度保持率 49.1％ 0.59％ 0.52％ 0.55％
由表3可知，本发明制备的耐火浇注料的体积密度和显气孔率与对比实验1、对比实验2比较接近，但是本发明制备的耐火浇注料的抗折强度、耐压强度和残余强度保持率明显高于对比实验1和对比实验2；而且，与对比实验1和对比实验2相比，本发明耐火浇注料具有极低的烧后线变化率、熔渣侵蚀率。
与对比实验3相比，本发明制备的耐火浇注料的体积密度、显气孔率略高，但是本发明制备的耐火浇注料的抗折强度、耐压强度明显高于对比实验3；而且，与对比实验3相比，本发明耐火浇注料具有极低的烧后线变化率。
由此说明，与现有的氧化镁-氧化硅结合剂、铝酸钙水泥结合剂和水合氧化铝结合剂相比，本发明采用轻烧性氧化镁作为结合剂制备的耐火浇注料具有优异的高温力学性能、抗熔渣侵蚀和渗透性能。
3、六价铬生成量检测：
按照TRGS 613标准浸出方法实验检测本发明制备的耐火浇注料中六价铬含量。同时为了与本发明制备的耐火浇注料作对比，本发明还进行了对比实验4。对比实验4的具体内容如下：
对比实验4：
一种耐火浇注料，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的氧化铝50％、粒度＜0.075mm的氧化铝35％、粒度＜0.075mm的氧化铬10％、结合剂5％、减水剂0.2％(外掺)、外加剂2％(外掺)和水5.4％(外掺)，其中，所述结合剂为碳酸钙水泥，所述减水剂为萘系减水剂(FS60)、外加剂为乳酸铝。
六价铬含量检测的具体流程为：将经1300摄氏度烧制后的浇注料基质粉体与蒸馏水按照固液比1：50混合，使用20mm长的转子，以300rpm/min的转速搅拌时间15min进行浸出。浸出后，检测六价铬的含量。检测结果如表4所示。
表4结合剂对六价铬生成量的影响
实施例 结合剂 结合剂用量 氧化铬用量 六价铬含量
实施例1 轻烧性氧化镁 6％ 10％ 4.6mg/L
对比实验4 铝酸钙水泥 6％ 4％ 131.2mg/L
由表4可知，本发明耐火浇注料中氧化铬用量比对比实验4大，但本发明耐火浇注料经煅烧处理后六价铬的生成量明显低于对比实验4。由此说明，采用轻烧性氧化镁作为结合剂，能有效降低六价铬的生成，从而降低有害物质的产生。
4、耐火浇注料脱模强度检测：
脱模强度检测的具体操作为：按耐火浇注料的配方组成将骨料、含铬粉体、结合剂、减水剂和外加剂混合，搅拌混合均匀，得到混合料；将水加入混合料中，搅拌混合均匀，得到湿混浇注料，将湿混浇注料室温养护24h后脱模；按照GB/T3001-2007检测其脱模后的强度。
经检测，本发明制备的耐火浇注料脱模后常温抗折强度为6.6MPa，耐压强度为32.7MPa。由此看出，本发明制备的耐火浇注料室温养护24h后脱模即具有良好的强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.轻烧性氧化镁作为结合剂在耐火浇注料中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述耐火浇注料为含氧化铬的耐火浇注料。
3. 一种氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其特征在于，按质量百分含量计，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的骨料50%-80%、粒度＜0.075mm的骨料0-40%、粒度＜0.075mm的含铬粉体0-20%、结合剂0.1%-10%；外加占上述原料总重0.1 % - 10%的减水剂、0.1%-10%的外加剂和5%-10%的水；所述结合剂为轻烧性氧化镁。
4. 根据权利要求3所述的耐火浇注料，其特征在于，耐火浇注料的成分组成为：粒度为0.075～6mm的骨料50%-80%、粒度＜0.075mm的骨料1%-40%、粒度＜0.075mm的含铬粉体1%-20%、结合剂0.1%-10%；外加占上述原料总重0.1 % - 10%的减水剂、0.1%-10%的外加剂和5%-10%的水；所述结合剂为轻烧性氧化镁。
5.根据权利要求3或4所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其特征在于，所述外加剂为壳聚糖、乳酸盐、葡萄糖酸盐中的任意一种。
6.根据权利要求5所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其特征在于，所述乳酸盐为乳酸镁、乳酸铝或乳酸锌；所述葡萄糖酸盐为葡萄糖酸镁、葡萄糖酸铝或葡萄糖酸锌。
7.根据权利要求6所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其特征在于，所述骨料为氧化铝、电熔氧化镁、烧结氧化镁、铬刚玉、铝铬渣中的至少一种。
8.根据权利要求7所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其特征在于，所述含铬粉体为氧化铬、铬矿砂、铝铬渣、铬刚玉细粉中的至少一种。
9.根据权利要求8所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
10.一种权利要求3或4所述氧化镁结合的含原位尖晶石耐火浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将骨料、含铬粉体、结合剂、减水剂和外加剂混合，搅拌均匀，得到混合料；
（2）向步骤（1）制备的混合料中加水，搅拌混合均匀，得到浇注料；
（3）湿混浇注料经浇筑、养护、烘干处理后在1100℃-1600℃煅烧1h -6h，得到耐火浇注料制品。
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