一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及抗侵蝕氧化劑的技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 含碳耐火材料的研制和普及是耐火材料技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的一座里程碑。將碳源 (比如石墨、瀝青等）引入到耐火材料中，賦予耐火材料優(yōu)異的抗熱震性、抗渣鐵侵蝕性能。 尤其是在高強(qiáng)度冶煉環(huán)境下，比如轉(zhuǎn)爐，含碳耐火材料是其他材料所不能替代。許多功能性 的耐火材料性能也離不開碳的貢獻(xiàn)。然而，含碳耐火材料具有一個突出的缺點，那就是高溫 下容易氧化脫碳。一旦耐火材料中的碳被氧化分解，其主要性能將急劇惡化，不能擔(dān)負(fù)高強(qiáng) 冶煉的重?fù)?dān)。
[0003]為了減少耐火材料中的碳的氧化破壞，目前，耐火材料行業(yè)廣泛使用各種抗氧化 劑。常用的抗氧化劑有金屬硅粉、金屬鋁粉、碳化硼、氮化硼、塞隆等，他們單獨使用或者復(fù) 合使用來降低碳的氧化，效果明顯。這些品種的抗氧化劑的抗氧化機(jī)理大致相同，都是通過 氧化自己來減少碳的氧化來實現(xiàn)的。然而，這些抗氧化劑的使用也面臨著兩個缺陷：（1)僅 作為抗氧化劑使用，一旦被氧化，其作用也相應(yīng)消失；(2)這些抗氧化劑的價格都很昂貴， 在配方中的綜合使用成本較高。以鐵溝料為例，碳化硼和金屬硅粉的配方加入量分別為 0. 5 %和2 %，直接配方成本達(dá)到700元/噸。
[0004] 含碳耐火材料需要很好的抗氧化性和優(yōu)良的抗侵蝕性能，傳統(tǒng)的抗氧化劑難以提 供附加的抗侵蝕性能，而且價格昂貴，迫切需要新的外加劑產(chǎn)品來滿足其不斷升級的技術(shù) 需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是要提供一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑及其制備方法，以解決傳 統(tǒng)抗氧化劑使用成本過高及抗侵蝕性能不足的問題。
[0006] 為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所提供的一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照 質(zhì)量百分比混合而成：碳化硅微粉80~95%、氧化鋁微粉0~10%、硼酸鹽0~10%、聚 丙烯酸鈉1~5%。
[0007] 優(yōu)選的，一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質(zhì)量百分比混合而成：碳 化硅微粉85~95%、氧化鋁微粉2~10%、硼酸鹽2~10%、聚丙烯酸鈉1~3%。
[0008] 進(jìn)一步的，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 3~5微米。
[0009] 進(jìn)一步的，所述氧化鋁微粉為煅燒a氧化鋁，中位徑粒度為1~5微米。
[0010] 進(jìn)一步的，所述硼酸鹽為硼酸銨和/或硼酸鋅，當(dāng)硼酸銨和硼酸鋅兩者復(fù)合使用 時，兩者的質(zhì)量比為1:1~2。
[0011] 進(jìn)一步的，所述聚丙烯酸鈉的分子量為1000~2000。
[0012] 本發(fā)明的制備方法包括如下步驟：
[0013] (1)將碳化硅微粉、氧化鋁微粉、硼酸鹽、聚丙烯酸鈉共磨，再加水?dāng)嚢?，得到固?含量為75~85 %，溫度為60~70°C的均勻料漿；
[0014] (2)將上述均勻料漿進(jìn)行干燥處理，即得含水率< 3%的抗侵蝕氧化劑粉體。
[0015] 更進(jìn)一步的，上述步驟（2)中干燥處理方式為噴霧干燥方式，或離心脫水后烘干 的方式。
[0016] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0017] (1)本發(fā)明對含碳耐火材料產(chǎn)品都能提供良好的抗氧化性能，其抗氧化作用溫度 可以低至500°C;
[0018] (2)本發(fā)明能夠提高含碳耐火材料產(chǎn)品的抗侵蝕性能，對鐵水、酸、堿性渣的侵蝕 都具有很好的抵抗力；
[0019] (3)本發(fā)明具有良好的配方適應(yīng)性，能夠改善含碳不定型耐火材料產(chǎn)品的施工性 能；
[0020] (4)本發(fā)明具有很高的性價比，可以大幅度降低含碳耐火材料配方的抗氧化成 本；
[0021] (5)本發(fā)明在含碳耐火材料配方中的加入量為3~5%，用量少，且具有良好的攪 拌均勻性。
【具體實施方式】
[0022] 以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0023] 實施例1 :一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質(zhì)量百分比混合而成： 碳化硅微粉80 %、氧化鋁微粉10 %、硼酸鹽8 %、聚丙烯酸鈉2 %。
[0024] 上述方案中，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 3微米。
[0025] 上述方案中，所述氧化鋁微粉為煅燒a氧化鋁，中位徑粒度為1微米。
[0026] 上述方案中，所述硼酸鹽為硼酸銨和硼酸鋅，其中，硼酸銨為5%、硼酸鋅為3%。
[0027] 上述方案中，所述聚丙烯酸鈉的分子量為1000。
[0028] 本發(fā)明的制備方法，包括如下步驟：
[0029](1)將碳化硅微粉、氧化鋁微粉、硼酸鹽、聚丙烯酸鈉通過球磨機(jī)研磨20分鐘，再 加水?dāng)嚢?0分鐘，得到固相含量為75%，溫度為60°C的均勻料漿；
[0030] (2)將上述均勻料漿進(jìn)行噴霧干燥處理，得到含水率< 3%的抗侵蝕氧化劑粉體。
[0031] 實施例2 : -種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質(zhì)量百分比混合而成： 碳化硅微粉85 %、氧化鋁微粉7 %、硼酸鹽3 %、聚丙烯酸鈉5 %。
[0032] 上述方案中，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 5微米。
[0033] 上述方案中，所述氧化鋁微粉為煅燒a氧化鋁，中位徑粒度為5微米。
[0034] 上述方案中，所述硼酸鹽為硼酸銨，其中，硼酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。
[0035] 上述方案中，所述聚丙烯酸鈉的分子量為2000。
[0036] 本發(fā)明的制備方法，包括如下步驟：
[0037] (1)將碳化硅微粉、氧化鋁微粉、硼酸鹽、聚丙烯酸鈉通過球磨機(jī)研磨20分鐘，加 水?dāng)嚢?0分鐘，得到固相含量為80%，溫度為65°C的均勻料漿；
[0038] (2)將上述均勻料漿進(jìn)行噴霧干燥處理，得到含水率<3%的抗侵蝕氧化劑粉體。
[0039] 實施例3 : -種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質(zhì)量百分比混合而成： 碳化硅微粉90 %、氧化鋁微粉5 %、硼酸鹽4 %、聚丙烯酸鈉1 %。
[0040] 上述方案中，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 3微米。
[0041] 上述方案中，所述氧化鋁微粉為