專利名稱：鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，主要涉及一種鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑。
背景技術(shù)：
鎂質(zhì)耐火材料具有耐火度高、荷重軟化溫度高和抗渣侵蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的用在鋼包和中間包等冶金設(shè)備中。盡管鎂質(zhì)耐火材料具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但多以定型制品如鎂碳磚、鎂磚的形式使用，以不定形材料尤其是澆注料的形式消耗的量較少。目前鎂質(zhì)耐火澆注料所使用的結(jié)合劑主要是鋁酸鈣水泥(水化結(jié)合)和硅灰 (MgO-SiO2-H2O結(jié)合)，而這些結(jié)合方式不同程度的給鎂質(zhì)材料體系帶來了雜質(zhì)，從而影響了鎂質(zhì)耐火材料的抗侵蝕性能，因而也限制了鎂質(zhì)耐火澆注料的進(jìn)一步推廣使用。另外，耐火澆注料的施工性能對(duì)環(huán)境因素十分敏感(如環(huán)境溫度對(duì)鋁酸鈣水泥結(jié)合劑的水化速度及初期強(qiáng)度的影響很大)，而目前澆注料所用的緩凝劑、促凝劑等添加劑多是針對(duì)鋁硅體系澆注料開發(fā)，在控制鎂質(zhì)澆注料的施工性能上效果甚微，導(dǎo)致了鎂質(zhì)澆注料的施工性能不具普適性，阻礙了鎂質(zhì)耐火澆注料的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑，能夠提供良好的施工性能。本發(fā)明所述的鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑，由六水氯化鎂和促凝劑組成；六水氯化鎂與促凝劑的重量比為0. 25-1 ；所述的促凝劑組成的質(zhì)量百分比為輕燒鎂砂粉 0-40wt%，活性氧化鎂粉60-100wt% ；所述六水氯化鎂占耐火澆注料總質(zhì)量的2%-5%。鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑，所述的輕燒鎂砂粉-200目，MgO > 90% ；所述的活性氧化鎂粉-1800目，MgO彡97%。本發(fā)明的鎂質(zhì)耐火澆注料在加水?dāng)嚢钑r(shí)，結(jié)合劑的六水氯化鎂與促凝劑會(huì)產(chǎn)生 Mg2+、Cl_、和0H_離子，當(dāng)攪拌充分后，Mg2+、Cl_、和0H_離子將達(dá)到氯氧鎂水化物析晶的過飽和濃度，開始發(fā)生如下的析晶反應(yīng)
6Mg2++2Cr+100r+8H20=5Mg (OH) 2 · MgCl2 · 8H20
常溫下該析晶反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)過程中會(huì)釋放化學(xué)熱帶動(dòng)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，細(xì)粉部分會(huì)逐漸凝膠化，澆注料體系開始產(chǎn)生強(qiáng)度，最終出現(xiàn)凝結(jié)硬化。本發(fā)明所述結(jié)合劑中的促凝劑所采用的輕燒鎂砂粉和活性氧化鎂粉對(duì)六水氯化鎂的促凝機(jī)理相同——都是以成分中的MgO水解來提供Mg2+和0H_離子來促進(jìn)上述析晶反應(yīng)的進(jìn)行，但是促凝劑中兩種粉體的粒度及結(jié)晶形態(tài)的不同，會(huì)引起粉體反應(yīng)活性的較大差異，從而影響到該反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速度，最終體現(xiàn)為鎂質(zhì)耐火澆注料凝固時(shí)間的差異。 本發(fā)明中所提及的活性氧化鎂粉相比于輕燒鎂砂粉來說，其純度更高、粒度更細(xì)、表面活性更大，對(duì)澆注料體系的促凝效果更加明顯。本發(fā)明所述結(jié)合劑的另一特點(diǎn)是具有一定的耐低溫性能氯化鎂作為抗凍劑氯鹽，能夠給耐火澆注料提供低溫下的可施工性能。本發(fā)明提出的鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑，通過調(diào)節(jié)促凝劑中輕燒鎂砂粉和活性氧化鎂粉的比例來控制鎂質(zhì)耐火澆注料的作業(yè)時(shí)間和凝固時(shí)間，同時(shí)由于未向材料體系增加雜質(zhì)，因而保證了鎂質(zhì)耐火澆注料的抗侵蝕性能等高溫使用性能。本發(fā)明所述的鎂質(zhì)耐火澆注料是指以鎂砂為主體(MgO ^ 70wt%)的不定形耐火材料，其余組分可以是(但不限于)尖晶石、氧化鋁、石墨、結(jié)合劑以及添加劑lwt%);鎂質(zhì)耐火澆注料是目前應(yīng)用廣泛的耐火澆注料，廣泛用在鋼包和中間包等冶金設(shè)備中；其組分選擇及組配、制備方法等為企業(yè)普遍采用的公知技術(shù)；本發(fā)明僅涉及用于鎂質(zhì)耐火澆注料的結(jié)合劑。
具體實(shí)施例方式結(jié)合給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以說明。實(shí)施例1
按下列質(zhì)量百分比稱取各組分
電熔鎂砂顆粒(5-0. 2mm) :70wt%，電熔鎂砂細(xì)粉(-325目)21. 7wt%，六水氯化鎂3 wt%，輕燒鎂砂粉2wt%，活性氧化鎂粉3wt%，添加劑0. 3wt% (其中三聚磷酸鈉0. 2wt%，六偏磷酸鈉:0. lwt%)0將以上原料一起混合均勻后，加水量為5. 5wt%，流動(dòng)值為187mm。110°C烘后，耐壓強(qiáng)度為58. 6MPa，抗折強(qiáng)度8. IMPa0實(shí)施例2
按下列配比稱取各組分
電熔鎂砂顆粒(5-0. 2mm) :60wt%，電熔尖晶石顆粒(1-0. 2mm) :10wt%，電熔鎂砂細(xì)粉 (-325目)9. 2wt%,電熔尖晶石細(xì)粉(-200目)12wt%，六水氯化鎂4wt%，活性氧化鎂粉 4wt%，添加劑0. 8wt% (其中三聚磷酸鈉:0. 2wt%，六偏磷酸鈉0. ^^%，熟粘土粉0. 5wt%)。將以上原料一起混合均勻后，加水量為5. 6wt%，流動(dòng)值為183mm。110°C烘后，耐壓強(qiáng)度為68. 6MPa，抗折強(qiáng)度9. 4MPa。實(shí)施例3
按下列配比稱取各組分
電熔鎂砂顆粒(5-0. 2mm):50wt%，燒結(jié)鎂砂顆粒(5-0. 2mm):20wt%,電熔鎂砂細(xì)粉(-325 目)17wt%，高溫氧化鋁微粉(-2000目)6wt%，六水氯化鎂2wt%，輕燒鎂砂粉lwt%，活性氧化鎂粉3wt%，添加劑lwt% (其中三聚磷酸鈉0. 2wt%，六偏磷酸鈉0. lwt%，熟粘土粉 0. 7wt%)。將以上原料一起混合均勻后，加水量為6. 8wt%，流動(dòng)值為178mm。110°C烘后，耐壓強(qiáng)度為65. OMPa，抗折強(qiáng)度9. OMPa0實(shí)施例4
按下列配比稱取各組分
電熔鎂砂顆粒(5-0. 2mm) :70wt%，電熔鎂砂細(xì)粉(-325目)14. 7wt%，石墨碎(-100目) ，六水氯化鎂5wt%，輕燒氧化鎂粉2wt%，活性氧化鎂粉4wt%，添加劑0. 3wt% (其中三聚磷酸鈉0. 2wt%，六偏磷酸鈉0. lwt%)0
將以上原料一起混合均勻后，加水量為6. 5wt%，流動(dòng)值為168mm。110°C烘后，耐壓強(qiáng)度為42. 5MPa，抗折強(qiáng)度6. 7MPa。實(shí)施例5
按下列配比稱取各組分
電熔鎂砂顆粒(5-0. 2mm) :70wt%,電熔鎂砂細(xì)粉(-325目)15. 5wt%,高溫氧化鋁微粉(-2000目)#t%，六水氯化鎂2wt%，輕燒鎂砂粉3wt%，活性氧化鎂粉5wt%，添加劑 0. 5wt% (其中三聚磷酸鈉0. 2wt%，六偏磷酸鈉0. 1 1%，熟粘土粉0. 2wt%)。將以上原料一起混合均勻后，加水量為6. 6wt%,流動(dòng)值為175mm。110°C烘后，耐壓強(qiáng)度為70. 2MPa，抗折強(qiáng)度9. 3MPa。
權(quán)利要求
1.一種鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑，其特征在于所述的結(jié)合劑由六水氯化鎂和促凝劑組成；六水氯化鎂與促凝劑的重量比為0. 25-1 ；所述的促凝劑組成的質(zhì)量百分比為 輕燒鎂砂粉0-40wt%，活性氧化鎂粉60-100wt% ；所述六水氯化鎂占耐火澆注料總質(zhì)量的 2%-5%,。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑，其特征在于所述的輕燒鎂砂粉-200目，MgO彡90% ；所述的活性氧化鎂粉-1800目，MgO彡97%。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，提出了一種鎂質(zhì)耐火澆注料用結(jié)合劑；所述的結(jié)合劑由六水氯化鎂與促凝劑組成，促凝劑由輕燒鎂砂粉與活性氧化鎂粉組成。結(jié)合劑中六水氯化鎂與促凝劑的重量比分別為0.25-1，所述的促凝劑的質(zhì)量百分比為輕燒鎂砂粉0-40wt%，活性氧化鎂粉60-100wt%。通過調(diào)節(jié)促凝劑中輕燒鎂砂粉和活性氧化鎂粉的比例來控制鎂質(zhì)耐火澆注料的作業(yè)時(shí)間和凝固時(shí)間，達(dá)到良好的施工性能。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102515805SQ20111043758
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者張三華, 張新, 張海燕, 肖家志, 韋祎 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司