專利名稱：用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于鋼包的內(nèi)襯耐火材料主要有鋁鎂碳磚和澆注料，例如鋁尖晶石或鋁鎂澆注料。公告日為2002年2月27日的中國發(fā)明專利CN1337376A公開了一種鋼包用澆注料，重量配比是電熔白剛玉75-95%，電熔鎂砂5-15%，鉻綠1-5%，SiO2 1%，純鋁酸鈣水泥1%。公告日為2005年7月20日的中國發(fā)明專利CN1640590A公開了一種鋼包鋁鎂質(zhì)——致密電熔剛玉澆注料，由A、B、C三部分組成，其中各組份的重量百分比以澆注料總重量為100的重量％計(jì)A部分是以下各組份的均勻混合物致密電熔剛玉，其中粒度 25mm-IOmm 占 20%，粒度 10mm-5mm 占 17%，粒度 5mm-3mm 占 15%，粒度 3mm-0 占 20%，致密電熔剛玉<0. 088mm占10%，鎂砂0-0. 2mm占5. 2% ；B部分是復(fù)合添加劑占澆注料總重量的 12% ；C部分是促凝劑礬土水泥占0. 8%。當(dāng)冶煉純凈鋼時(shí)，含碳材料如鋁鎂碳磚含有較高的碳，導(dǎo)致鋼水增碳，從而污染鋼水，因而不能滿足使用要求?，F(xiàn)有的采用水泥結(jié)合的普通鋁尖晶石或鋁鎂澆注料新鋼包由于澆注料中存在相當(dāng)?shù)乃?，為了避免出現(xiàn)烘烤爆裂等狀況，需要長時(shí)間烘烤，初次烘烤時(shí)間大于40小時(shí)，通常為48小時(shí)，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)鋼包周轉(zhuǎn)困難的問題；其次長時(shí)間烘烤還造成能源浪費(fèi)。澆注料現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)和烘烤往往在室溫至1100° C進(jìn)行，在此過程中，主要發(fā)生澆注料的脫水。澆注料的脫水可分為自由水脫除和結(jié)構(gòu)水脫除兩個(gè)階段。第一階段發(fā)生在 100 200° C的溫度范圍內(nèi)，主要排除坯體中的大量自由水和大氣吸附水；第二階段發(fā)生在200 1000° C的溫度范圍內(nèi)，主要排除結(jié)構(gòu)水。澆注料在加熱過程中的脫水行為與結(jié)合方式、加水量、透氣性、養(yǎng)護(hù)以及溫度等因素有關(guān)。水泥結(jié)合和低水泥結(jié)合的澆注料中自由水分別占總水量的80%和7 左右，超低水泥結(jié)合和無水泥的澆注料自由水占總水量的 95%左右，水泥結(jié)合和低水泥結(jié)合的澆注料中結(jié)構(gòu)水含量是超低水泥和無水泥結(jié)合澆注料的4 5倍。爐襯的烘烤對(duì)澆注料的使用效果有很大的影響。如果烘烤不當(dāng)，升溫速度過快就會(huì)引起爐襯裂紋、剝落或爆炸倒塌。澆注料烘烤爆裂的機(jī)理由于升溫過快導(dǎo)致耐火材料內(nèi)的自由水和結(jié)構(gòu)水在短時(shí)間內(nèi)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，并隨著襯里溫度的升高，形成一定的蒸汽壓，當(dāng)襯里內(nèi)部的水蒸氣不能及時(shí)擴(kuò)散時(shí)，就會(huì)造成壓力的增加，當(dāng)襯里內(nèi)部的水蒸氣壓力失去平衡時(shí)，就會(huì)發(fā)生澆注料剝落、脫皮甚至爆裂的現(xiàn)象。為了防止?jié)沧⒘虾婵颈眩ǔ＜尤敕辣瑒?，常用的防爆劑包括有機(jī)纖維、金屬鋁粉等。有機(jī)纖維的防爆機(jī)理是隨著烘烤溫度不斷升高，并達(dá)到一定溫度時(shí)有機(jī)纖維即開始軟化、收縮、融化，最后形成氣孔并碳化，在施工體內(nèi)分布成微小狹長網(wǎng)絡(luò)氣孔，并能打開水氣通道，減輕內(nèi)部應(yīng)力，防止爆裂。金屬鋁粉的防爆機(jī)理是在常溫下鋁粉就可與澆注料中的水起反應(yīng)生成氫氣，隨著溫度提高，反應(yīng)速度加快，形成微小氣孔，減輕內(nèi)部應(yīng)力，防止爆農(nóng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，該澆注料具有快速烘烤不易爆裂，極佳的抗鋼水侵蝕，抗渣侵蝕和抗渣滲透性能；在冶煉純凈鋼時(shí)作為盛鋼水容器內(nèi)襯用耐火材料時(shí)不污染鋼水，而且使用壽命較長。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，由下述組分按重量百分比組成
剛玉，粒度為25 0. 074mm, 45 75% ；
氧化鋁細(xì)粉15 35%;
氧化鎂含量大于96%的鎂砂粉3 7% ；
堿式乳酸鋁粉，外加，0. 5 1. 5% ；
金屬鋁粉，外加，0. 02 0. 06% ；
熔點(diǎn)低于200° C的聚丙烯纖維，外加，0. 1 0. 3% ；
二氧化硅微粉0.5 1.5%;
減水劑，外加，0. 1 0.3%。所述組分還包括鋁鎂尖晶石，粒度為25 0. 074mm, 5 。所述組分還包括水合氧化鋁粉0. 5 3 %。本發(fā)明的澆注料在施工過程中需外加水為4% 5%。本發(fā)明中所述的減水劑是指在不定形耐火材料配比不變條件下，能減少拌合用水量、提高不定形耐火材料強(qiáng)度?？梢赃x用本行業(yè)中通用的減水劑如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等，特別的，選自有機(jī)聚合物分散劑，如德國巴斯夫建筑聚合物有限公司生產(chǎn)的聚羧酸醚類高分子減水劑FS20或FW20。所述的剛玉，可以是棕剛玉、亞白剛玉、白剛玉和燒結(jié)剛玉中的一種或其混合物。本發(fā)明的用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，主要由骨料和基質(zhì)組成。骨料采用粒度在0. 074mm 25mm的剛玉；基質(zhì)采用氧化鋁細(xì)粉(粒度小于0. 074mm)、氧化鎂含量大于96%的鎂砂粉(粒度小于0.083mm)。在高溫使用過程中，氧化鋁細(xì)粉和氧化鎂含量大于96%的鎂砂粉反應(yīng)形成大量細(xì)小、活性的鋁鎂尖晶石，細(xì)小、活性的鋁鎂尖晶石材料具有抗堿性渣侵蝕和滲透能力強(qiáng)的特點(diǎn)。由于本發(fā)明的澆注料不含水泥，澆注料所含的結(jié)構(gòu)水少，所含的自由水可在較低的烘烤溫度下000° C)及時(shí)通過多種防爆劑形成的氣體通道脫除。本發(fā)明中還添加入二氧化硅微粉、防爆劑、減水劑。二氧化硅微粉在本發(fā)明中主要作用是與基質(zhì)中的鎂砂粉及水形成MgO-SiO2-H2O 結(jié)合，提供澆注料中低溫強(qiáng)度，同時(shí)減少澆注料燒后永久線變化。防爆劑在本發(fā)明中主要作用是防止?jié)沧⒘显诳焖俸婵具^程中發(fā)生爆裂，其中堿式乳酸鋁粉、金屬鋁粉和聚丙烯纖維均為防爆劑。乳酸鋁的防爆機(jī)理是加入耐火澆注料后伴隨著鋁的凝膠化，使?jié)沧⒘系耐饴侍岣摺p水劑在本發(fā)明中主要作用是降低澆注料的加水量，提高澆注料的致密度和強(qiáng)度。在本發(fā)明中，骨料還可以選擇添加粒度在0. 074mm 25mm的鋁鎂尖晶石，基質(zhì)還可選擇添加水合氧化鋁粉。鋁鎂尖晶石在本發(fā)明中主要作用是是化學(xué)穩(wěn)定性好，抗渣侵蝕性好和滲透性好。水合氧化鋁粉在本發(fā)明中的主要作用是提高澆注料的強(qiáng)度。本發(fā)明的用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，可采用常規(guī)的制備方法進(jìn)行制備，例如按比例稱取所述各種組分和水后，經(jīng)強(qiáng)制混練均勻制備而成。本發(fā)明的用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料同現(xiàn)有技術(shù)中的含鋁鎂碳磚相比，本發(fā)明的澆注料在使用過程中具有不污染鋼水和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。同現(xiàn)有技術(shù)中的水泥結(jié)合的普通鋁鎂澆注料和鋁尖晶石澆注料相比，可以滿足30小時(shí)快速烘烤的要求， 克服了目前使用的鋁尖晶石或鋁鎂澆注料存在的不能實(shí)現(xiàn)快速烘烤的不足。因此，本發(fā)明的用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料的抗鋼水侵蝕性、抗渣侵蝕性和抗渣滲透性極佳，在冶煉純凈鋼時(shí)作為鋼包內(nèi)襯用材料具有不污染鋼水，而且使用壽命較長的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明實(shí)施例中所涉及的各種組分，均為常用原材料，可在化工原料市場中方便購得。其中所述的剛玉，為棕剛玉，購自開封特耐股份有限公司或青島安邁鋁業(yè)有限公司， 氧化鋁含量大于94%。所述的鋁鎂尖晶石，購自開封特耐股份有限公司或青島安邁鋁業(yè)有限公司，氧化鎂含量大于8 %，氧化鎂和氧化鋁合量大于97 %。所述的水合氧化鋁粉，購自青島安邁鋁業(yè)有限公司。實(shí)施例1 6
按表1所述的組分含量，依次稱取各原料，放入攪拌機(jī)中強(qiáng)制混練均勻，即可制備得到本發(fā)明的用于鋼包的澆注料。所述澆注料在施工過程中需外加水為4% 5%。表1 用于鋼包的澆注料中的各組分重量百分比(％)
權(quán)利要求
1.一種用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，其特征是由下述組分按重量百分比組成剛玉，粒度為25 0. 074mm, 45 75% ； 氧化鋁細(xì)粉15 35%; 氧化鎂含量大于96%的鎂砂粉3 7% ； 堿式乳酸鋁粉，外加，0. 5 1. 5% ； 金屬鋁粉，外加，0. 02 0. 06% ； 熔點(diǎn)低于200° C的聚丙烯纖維，外加，0. 1 0. 3% ； 二氧化硅微粉0.5 1.5%; 減水劑，外加，0. 1 0. 3%。
2.如權(quán)利要求1所述的用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，其特征是所述組分還包括鋁鎂尖晶石，粒度為25 0. 074mm，5 ；35%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，其特征是所述組分還包括水合氧化鋁粉0. 5 3 %。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于快速烘烤鋼包的無水泥鋁鎂質(zhì)澆注料，由下述組分按重量百分比組成剛玉(粒度為25～0.074mm)45～75％；氧化鋁細(xì)粉15～35％；氧化鎂含量大于96％的鎂砂粉3～7％；堿式乳酸鋁粉0.5～1.5％；金屬鋁粉0.02～0.06％；熔點(diǎn)低于200°C的聚丙烯纖維0.1～0.3％；二氧化硅微粉0.5～1.5％；減水劑0.1～0.3％。所述組分還包括鋁鎂尖晶石(粒度為25～0.074mm)5～35％；水合氧化鋁粉0.5～3％。本發(fā)明的澆注料具有快速烘烤不易爆裂，極佳的抗鋼水侵蝕，抗渣侵蝕和抗渣滲透性能；在冶煉純凈鋼時(shí)作為盛鋼水容器內(nèi)襯用耐火材料時(shí)不污染鋼水，而且使用壽命較長。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102452836SQ20101052305
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者方善華, 李澤亞, 汪寧, 王峰, 金從進(jìn), 陳衛(wèi)榮 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司