鎂碳質(zhì)澆注料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎂碳質(zhì)澆注料，其配方中各組分按重量份數(shù)計為：表面改性石墨1-12份、鎂砂72-93.8份、氧化鋁微粉或/和鋁鎂尖晶石微粉或/和碳化硅3-15份，結(jié)合劑2-5%，減水劑0.05-1份。其中結(jié)合劑為ρ-Al2O3、氧化鎂微粉、硅微粉、硅溶膠中的一種或幾種，減水劑包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、分散氧化鋁M-ADS1、分散氧化鋁M-ADW1中的一種或幾種。本發(fā)明制備的鎂碳質(zhì)澆注料具有澆注時加水量少，成型后體積密度大，顯氣孔率低；高溫下抗氧化性強(qiáng)；使用中不容易被高溫鋼渣滲透和侵蝕的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】鎂碳質(zhì)澆注料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐火澆注料，尤其是一種鎂碳質(zhì)澆注料，屬于耐火材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]耐火材料因其良好的耐火性質(zhì)在冶金、化工、石油、機(jī)械制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。石墨等碳素的熔點(diǎn)超過3500°C，氧化鎂的熔點(diǎn)可達(dá)到2800°C，兩種材料都是優(yōu)異的耐火材料，而且在高溫下不相熔。因此復(fù)合鎂砂和碳素得到的鎂碳磚兼有氧化鎂和碳素的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)良的抗渣侵蝕性、熔渣滲透性和導(dǎo)熱性，可用于煉鋼轉(zhuǎn)爐的爐襯、出鋼口，高功率電爐爐襯，以及爐外精煉爐內(nèi)襯、盛鋼桶渣線等部位，是目前最重要的冶金用耐火材料之
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[0003]由于耐火磚的生產(chǎn)和砌筑的工作環(huán)境較差，勞動量也大，澆注料有替代耐火磚的趨勢。但與鎂碳磚相比，鎂碳質(zhì)澆注料的顯氣孔率較高、抗氧化性差。鎂碳質(zhì)澆注料抗氧化性差的原因是其中加入石墨，由于石墨和水不潤濕，導(dǎo)致加水量提高，成型后顯氣孔率高；如果其中加入炭黑或浙青等碳素，則由于炭黑和浙青的抗氧化性較差，鎂碳質(zhì)澆注料耐用性不夠。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服鎂碳質(zhì)澆注料顯氣孔率高、抗氧化性差的缺點(diǎn)，提供一種致密性、抗氧化性能較好的鎂碳質(zhì)澆注料。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種鎂碳質(zhì)澆注料，其配方中各組分按重量份數(shù)計:表面改性石墨1-12份、鎂砂72-93.8份、氧化鋁微粉或/和鋁鎂尖晶石微粉或/和碳化硅
3-15份，結(jié)合劑2-5%，減水劑0.05-1份。
[0006]進(jìn)一步的，所述結(jié)合劑為P Al2O3、氧化鎂微粉、娃微粉、娃溶膠中的一種或多種。
[0007]進(jìn)一步的，所述的減水劑包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、分散氧化鋁M-ADS 1、分散氧化鋁M-ADW I中的一種或幾種，但不限于以上幾種。
[0008]進(jìn)一步的，所述表面改性石墨的制備方法為:表面改性石墨的制備方法為:將甲階酚醛樹脂的水溶液和單乙酸鋁水溶液混合均勻，所述混合液中含酚醛樹脂的重量百分?jǐn)?shù)為5-20%，單乙酸鋁的重量百分?jǐn)?shù)為5-20%，將石墨和抗氧化劑投入到所述混合液中攪拌均勻后過濾，所述抗氧化劑和石墨的重量比為1:20-1: 3，將過濾出的固體用熱風(fēng)烘干機(jī)烘干，烘干溫度為150-250攝氏度。
[0009]抗氧化劑和石墨相對于混合溶液的加入量沒有特別的要求，只要將石墨和抗氧化劑浸入混合溶液后，能夠攪拌均勻，并在石墨表面浸涂一層含有甲階酚醛樹脂、單乙酸鋁及抗氧化劑的涂層就行。
[0010]進(jìn)一步的，所述抗氧化劑為碳化硅、金屬硅和碳化硼中的一種或幾種。
[0011]進(jìn)一步的,所述抗氧化劑的粒度為D50 ( 10微米。[0012]本發(fā)明制備的鎂碳質(zhì)澆注料具有澆注時加水量少，成型后體積密度大，顯氣孔率低；高溫下抗氧化性強(qiáng)；使用中不容易被高溫鋼渣滲透和侵蝕的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。下述實(shí)施例中的分散氧化鋁M-ADS I和分散氧化鋁M-ADW I購于安邁鋁業(yè)有限公司。
[0014]實(shí)施例一:
步驟一:制備表面改性石墨:把500升甲階酚醛樹脂的水溶液和1500升單乙酸鋁水溶液混合均勻?；旌弦褐泻尤渲煞?% (重量百分比)，單乙酸鋁20% (重量百分比)。將200 kg石墨和10 kg碳化硼(D50 ( 3微米)投入到所述的混合溶液中，攪拌均勻后過濾，把過濾出的石墨用熱風(fēng)烘干機(jī)烘干，烘干溫度為250攝氏度，烘干后得到表面改性石墨。
[0015]步驟二:鎂碳質(zhì)澆注料的配料為(按重量份數(shù)計):
表面改性石墨12份、鎂砂72份、氧化鋁微粉5份、鋁鎂尖晶石微粉5份，P Al2O3 2.5份、硅微粉1.5份、硅溶膠1份、分散氧化鋁M-ADS I 0.5份、分散氧化鋁M-ADW I 0.5份，將上述物料除硅溶膠外混勻。
[0016]步驟三:將上述配好的料加1份硅溶膠和4份自來水，攪拌均勻，倒入模具中，振動成型，制得所需形狀的澆注塊。澆注塊經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行烘烤。烘烤溫度為110°C，烘烤時間為24小時。
[0017]烘烤后的試樣的 檢測數(shù)據(jù)為:顯氣孔率12%，體積密度2.93 g/cm3，耐壓強(qiáng)度40MPa0
[0018]實(shí)施例二:
步驟一:制備表面改性石墨:把1500升甲階酚醛樹脂的水溶液和500升單乙酸鋁水溶液混合均勻?；旌弦褐泻尤渲煞?0% (重量百分比)，單乙酸鋁5% (重量百分比)。將150 kg石墨、10 kg碳化硼(D50 < 3微米)、20 kg金屬娃(D50 < 10微米)，20 kg碳化娃(D50 ( 3微米)投入到所述混合溶液中攪拌均勻，然后過濾。把過濾出的料用熱風(fēng)烘干機(jī)烘干，烘干溫度為150攝氏度。烘干后得到表面改性石墨。
[0019]步驟二:鎂碳質(zhì)澆注料的配料為(按重量份數(shù)計):
表面改性石墨6份、鎂砂88份、碳化硅3份，硅微粉2.95份、六偏磷酸鈉0.05份，將上述物料除硅溶膠外混勻。
[0020]步驟三:把上述配好的料外加5份自來水，攪拌均勻，倒入模具中，振動成型，制得所需形狀的澆注塊。澆注塊經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行烘烤。烘烤溫度為110°c，烘烤時間為24小時。
[0021]烘烤后的試樣的檢測數(shù)據(jù)為:顯氣孔率14%，體積密度2.98 g/cm3，耐壓強(qiáng)度50MPa0
[0022]實(shí)施例三
步驟一:制備表面改性石墨:把1000升甲階酚醛樹脂的水溶液和1000升單乙酸鋁水溶液混合均勻?；旌弦褐泻尤渲煞?0% (重量百分比)，單乙酸鋁10% (重量百分比)。將200 kg石墨(D50S 5微米)、20 kg碳化硼(D50S I微米)、20 kg碳化硅(D50S I微米)投入到上述混合溶液中攪拌均勻，然后過濾。把過濾出的料用熱風(fēng)烘干機(jī)烘干，烘干溫度為250攝氏度。烘干后得到表面改性石墨。[0023]步驟二:鎂碳質(zhì)澆注料的配料為(按重量份數(shù)計):
表面改性石墨1份、鎂砂93.8份、碳化娃3份，氧化鎂微粉1.5份、娃微粉0.5份、六偏磷酸鈉0.15份、三聚磷酸鈉0.05份，將上述物料除硅溶膠外混勻。
[0024]步驟三:將上述配好的料外加4.5份自來水，攪拌均勻，倒入模具中，振動成型，制得所需形狀的澆注塊。澆注塊經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為110°c，烘烤時間為24小時。
[0025] 烘烤后的試樣的檢測數(shù)據(jù)為:顯氣孔率13%，體積密度3.03 g/cm3，耐壓強(qiáng)度45MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種鎂碳質(zhì)澆注料，其特征在于:配方中各組分按重量份數(shù)計為:表面改性石墨1-12份、鎂砂72-93.8份、氧化鋁微粉或/和鋁鎂尖晶石微粉或/和碳化硅3_15份，結(jié)合劑2-5%，減水劑0.05-1份。
2.如權(quán)利要求1所述的鎂碳質(zhì)澆注料，其特征在于:所述結(jié)合劑為PAl2O3、氧化鎂微粉、娃微粉、娃溶膠中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的鎂碳質(zhì)澆注料，其特征在于:所述減水劑包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、分散氧化鋁M-ADS 1、分散氧化鋁M-ADW I中的一種或數(shù)種。
4.如權(quán)利要求1所述的鎂碳質(zhì)澆注料，其特征在于:制備表面改性石墨時:將甲階酚醛樹脂的水溶液和單乙酸鋁水溶液混合均勻，形成混合液；所述混合液中含甲階酚醛樹脂的重量百分?jǐn)?shù)為5-20%，單乙酸鋁的重量百分?jǐn)?shù)為5-20% ;將石墨和抗氧化劑投入到所述混合液中攪拌均勻后過濾，所述抗氧化劑和石墨的重量比為1:20-1: 3，將過濾出的固體用熱風(fēng)烘干機(jī)烘干，烘干溫度為150-250攝氏度，得表面改性石墨。
5.如權(quán)利要求4所述的鎂碳質(zhì)澆注料，其特征在于:所述抗氧化劑為碳化硅、金屬硅和碳化硼中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求4所述的鎂碳質(zhì)澆注料， 其特征在于:所述抗氧化劑的粒度為D50( 10微米。
【文檔編號】C04B35/66GK103724026SQ201310740583
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】俞曉東, 張雪松 申請人:江蘇蘇嘉集團(tuán)新材料有限公司