CN1704383A - 一种镁—铝轻质保温耐火材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镁—铝轻质保温耐火材料及其制备方法,所采用的技术方案是:将重量比为10~80%的菱镁矿粉,0~50%的轻烧氧化镁粉,20~70%的高铝矾土粉,0~60%的Al(OH) 3粉,0~15%的可烧失物粉混合,外加2~10%的水和0~3%的结合剂搅拌均匀,成型后的坯体在110℃下干燥4~24小时,然后在1300℃~1500℃下烧成,保温时间为1~8小时。本发明生产的产品化学成分主要是MgO与Al2O3,其主晶相为方镁石—尖晶石、尖晶石或尖晶石—刚玉。它可以在高温下与镁质耐火材料、尖晶石耐火材料等直接接触,是一种气孔分布均匀、强度高的碱性轻质保温耐火材料。
Description
一、技术领域
本发明属于轻质保温耐火材料领域。尤其涉及一种以方镁石、尖晶石、刚玉为主要相成分的轻质保温材料及生产方法。
二、背景技术
现有轻质保温耐火材料多为铝—硅系材料。主要化学成分为Al2O3与SiO2。主要物相为刚玉、莫来石、石英物相与玻璃相。随着对钢铁质量、品种要求的提高,对钢的纯净度要求越来越高。碱性耐火材料被认为是一种能满足纯净钢生产要求的理想耐火材料。在一般情况下,碱性耐火材料,如镁砖,直接作为与钢水等直接接触的炉衬材料,在其外层需设置一层保温材料。但目前的保温材料大都属于Al2O3-SiO2系材料(王维邦.耐火材料工艺学.冶金工业出版社,2003),它是酸性或中性材料,在高温下易与碱性材料发生反应,产生低熔相,影响使用寿命。只有使用碱性轻质保温材料,才能与碱性耐火材料匹配。但目前国内外尚无碱性轻质保温材料产品。
本申请人另一题为“一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料及其生产方法”的发明专利申请,所生产的轻质保温材料的主要化学成分为MgO及SiO2,产品的主晶相为方镁石及橄榄石。它们可以在高温下与镁质耐火材料及硅质耐火材料直接接触,但不宜在高温下与高铝耐火材料直接接触。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种既可以在高温下与镁质耐火材料接触、又可以与尖晶石耐火材料直接接触、气孔分布均匀、强度高的以方镁石—尖晶石、尖晶石或者尖晶石—刚玉为主晶相的的碱性轻质保温耐火材料及其生产方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:将菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉、可烧失物粉混合,外加水及结合剂搅拌均匀,经成型,干燥后烧成、保温。
上述配料的重量比是:菱镁矿粉为10~80%,轻烧氧化镁粉为0~50%,高铝矾土粉为20~70%,Al(OH)3粉为0~60%,可烧失物粉为0~15%,外加水为2~10%及结合剂为0~3%。
其中,可烧失物粉或是锯末、焦碳粉、煤粉、聚轻球中的一种或是其两种或两种以上的物粉,可烧失物粉的颗粒尺寸均应小于200μm。菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉的粉料颗粒尺寸均小于88μm。结合剂为糊精或聚乙烯醇。
将上述原料按重量比混合,并外加水及结合剂搅拌均匀后成型,压制成型可以是机械压制也可以是手工捣打。成型后的坯体在110℃下干燥4~24小时,然后在1300~1500℃的温度下烧成,保温时间为1~8小时。
由于采用上述技术方案,本发明生产的产品化学成分主要是MgO与Al2O3,其主晶相为方镁石—尖晶石、尖晶石或尖晶石—刚玉。它可以在高温下与镁质耐火材料、尖晶石耐火材料等直接接触,是一种气孔分布均匀、强度高的碱性轻质保温耐火材料。
四、具体实施方式
实施例1
一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法:将粒径≤44μm的菱镁矿粉、粒径≤88μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的高铝矾土粉、粒径≤88μm的Al(OH)3粉、粒径≤150μm的锯末粉,分别按重量比为10~70%、0~50%、20~35%、0~60%、0~8%加水混合均匀。困料24小时后,手工捣打成型。在空气中自然干燥24小时,再在110℃下干燥8小时,在1300~1400℃下烧成,保温时间为1~8小时。可得到显气孔率在40~60%,容重在1.5~2.0g/cm3的方镁石—尖晶石碱性轻质保温材料。
实施例2
一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法:将粒径≤88μm的菱镁矿粉、粒径≤44μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的高铝矾土粉、粒径≤44μm的Al(OH)3粉、粒径≤44μm的焦碳粉,分别按重量比为20~80%、0~30%、20~70%、0~60%、0~15%混合,外加2~8%的水搅拌均匀后,用摩擦压砖机压制成型。在干燥器中于110℃下干燥8小时,在1300~1500℃下烧成,保温时间为1~8小时。可制得显气孔率在40~60%、以刚玉及尖晶石为主晶相的碱性轻质保温材料。
实施例3
一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法:将粒径≤88μm的菱镁矿粉、粒径≤44μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的高铝矾土粉、粒径≤44μm的Al(OH)3粉、粒径≤44μm的无烟煤粉、粒度≤200μm的聚轻球,分别按重量比为20~80%、0~40%、20~70%、0~60%、0~5%、0~2%混合,外加2~10%的水和0~2%的糊精搅拌均匀后,用手工捣打成型,在110℃下干燥8小时,在1300~1500℃下烧成,保温时间为1~8小时。可得到以方镁石—尖晶石为主晶相、显气孔率在40~70%的碱性轻质保温耐火材料。
Claims (7)
1、一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法,其特征在于将菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉、可烧失物粉混合,外加水及结合剂后搅拌均匀,经成型,干燥后烧成、保温。
2、根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法,其特征在于所述的配料重量比是:菱镁矿粉为10~80%,轻烧氧化镁粉为0~50%,高铝矾土粉为20~70%,Al(OH)3粉为0~60%,可烧失物粉为0~15%,外加水为2~10%及结合剂为0~3%。
3、根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法,其特征在于所述的可烧失物粉或是锯末、焦碳粉、煤粉、聚轻球中的一种或是其两种或两种以上的物粉,可烧失物粉的颗粒尺寸小于200μm
4、根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法,其特征在于所述的菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉的颗粒尺寸小于88μm。
5、根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法,其特征在于所述的结合剂为糊精或聚乙烯醇。
6、根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法,其特征在于所述的成型可以是机械压制也可以是手工捣打,成型坯体在110℃下干燥4~24小时,然后在1300~1500℃温度下烧成,保温时间为1~8小时。
7、根据权利要求1~6中任一项所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法所制备的镁—铝轻质保温耐火材。
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