一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料及其制备方法，以镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维为原料，采用了较多含量的镁橄榄砂生料，降低了镁砂的用量，镁橄榄砂生料的价格低廉，仅为镁砂价格的1/3～1/2，浇注料产品的成本价格大幅度降低，且由于本发明在调整镁橄榄砂和镁砂用量的同时，对镁橄榄砂和镁砂原料的粒度做了改变，使该浇注料制得的中间包预制件依然能保持强度高、防爆裂等优点。
【专利说明】一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐火材料【技术领域】，具体涉及一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着近几年整个炼钢产业的不景气，特别是2011年以来，耐火材料的市场竞争压力越来越大，产品利润空间在逐渐地缩小，耐火材料生产商的生存受到了严重的挑战。目前，国内耐火材料生产商生产的中间包预制件仍旧有许多采用高成本的高铝质、刚玉质和铝镁质预制件。随着对洁净钢需求的增加，促进了中间包预制件向碱性材质转变，近几年镁质预制件得到很大发展，且在价格上具有一定优势。但随着矾土资源和镁砂资源的日益紧张，原料价格逐年上涨，而且钢厂又不断压价，导致产品利润低，对企业效益产生很大影响。
[0003]镁橄榄石是碱性耐火材料中一个良好的组成矿物，熔点1890°C，可代替重烧镁砂。我国镁橄榄石储量丰富，开采后可不经预烧直接使用，原料价格非常低廉，这样可以节约宝贵的镁砂资源和煤矿资源，大幅降低菱镁矿煅烧分解产生C02、S02及烟尘等，而且适合企业经济效益需要。在2010年12月15日公开的名称为“镁橄榄石质中间包挡渣墙用浇注料及其生产”CN101913888A文献中，就公开了一种采用镁橄榄石、镁砂和刚玉等原料制备的中间包挡渣墙技术，随后不少耐火材料企业都对这方面做了不少研究，但由于成品率不高且使用性能不稳定等原因只是小面积的使用，且产品价格仍旧较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料及其制备方法，浇注料的成本价格较低廉，且使用该浇注料制备中间包预制件的产品合格率高，制得的中间包预制件具有强度高、防爆裂及抗渣性能好等优点。
[0005]本发明为解决上述技术问题，所提供的技术方案是:一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，所述浇注料由粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料和混合料制成，其中镁橄榄砂粗料的重量为混合料重量的20~30% ；
所述混合料包括下述重量百分比的原料:6~3mm的镁橄榄砂25~40%、3~Imm的镁橄榄砂25~40%、I~Omm的镁橄榄砂10~20%、100目的镁橄榄砂5~10%、I~Omm的镁砂5~10%、200目的镁砂10~15%、SiCl~3%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.1~0.15%、六偏磷酸钠0.05~0.1%和有机纤维0.1~0.25%。
[0006]所述镁橄榄砂的MgO含量≤45%，Fe2O3含量≤9%。
[0007]所述镁砂MgO含量≤95%的`烧结镁砂。
[0008]所述碳化硅为SiC含量> 90%的原生碳化硅或再生碳化硅，碳化硅的粒度< 200目。
[0009]所述娃微粉为SiO2含量> 94%的娃微粉。
[0010]所述有机纤维长度为3~5mm，熔点15~170°C。[0011]一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料的制备方法，包括以下步骤:
a、取镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维，备用；
所述镁橄榄砂的MgO含量> 45%，Fe2O3含量< 9%，镁砂MgO含量> 95%的烧结镁砂，碳化硅为SiC含量≥90%的原生碳化硅或再生碳化硅，硅微粉为SiO2含量≥94%，有机纤维长度为3~5mm，熔点15~170°C ；
b、将镁橄榄砂生料磨细，分级成30~10mm、6~3mm、3~1mm、1~0mm和100目五种不同粒度的颗粒原料，备用；将镁砂磨成细粉，分级成I~Omm和200目两种不同粒度的颗粒原料，备用；将碳化硅磨成粒度< 200目的细粉，备用；
C、按重量百分比取6~3_的镁橄榄砂25~40%、3~1_的镁橄榄砂25~40%、I~Omm的镁橄榄砂10~20%、100目的镁橄榄砂5~10%、I~0_的镁砂5~10%、200目的镁砂10~15%、SiCl~3%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.1~0.15%、六偏磷酸钠0.05~
0.1%和有机纤维0.1~0.25%,备用；
d、将镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠加入振动磨机中进行共磨处理；
e、取步骤c中的镁橄榄砂加入搅拌机，然后加入碳化硅、有机纤维以及步骤d中经过共磨处理的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，得到混合料；
f>向搅拌机中加入混合料重量20~30%的粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料，得到搅拌料，并加入搅拌料重量4.2~4.6%的水，搅拌3~5min，得到浇注料。
[0012]有益效果
1、本发明的浇注料采用了较多含量的镁橄榄砂生料，降低了镁砂的用量，镁橄榄砂生料的价格低廉，仅为镁砂价格的1/3~1/2，浇注料产品的成本价格大幅度降低，且由于本发明在调整镁橄榄砂和镁砂用量的同时，对镁橄榄砂和镁砂原料的粒度做了改变，使该浇注料制得的中间包预制件依然能保持强度高、防爆裂等优点。
[0013]2、本发明将原料中的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠使用振动磨进行共磨前处理，使用时可以降低浇注料的加水量和改善浇注料流动性，明显提高预制件产品的合格率。
[0014]3、本发明在浇注料原料中加入了碳化硅，能明显提高预制件产品的抗渣性能。
[0015]4、采用本发明的浇注料可以生产挡渣墙、稳流器、冲击板、挡坝、摆动流槽等各种中间包预制件，目前已在国内十几家钢厂使用近一年，使用性能稳定，反映良好。
【具体实施方式】
[0016]一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，所述浇注料由粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料和混合料制成，其中镁橄榄砂粗料的重量为混合料重量的20~30% ；
所述混合料包括下述重量百分比的原料:6~3mm的镁橄榄砂25~40%、3~Imm的镁橄榄砂25~40%、I~Omm的镁橄榄砂10~20%、100目的镁橄榄砂5~10%、I~Omm的镁砂5~10%、200目的镁砂10~15%、SiCl~3%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.1~0.15%、六偏磷酸钠0.05~0.1%和有机纤维0.1~0.25%。
[0017]本发明所用镁橄榄砂为橄榄砂生料，橄榄石生矿开采后经破碎即可使用，价格低廉。以生料形式及超大颗粒方式加入可以多加橄榄砂，以降低成本。
[0018]所述镁橄榄砂的MgO含量≥45%，Fe2O3含量≥9%。[0019]所述镁砂MgO含量≥95%的烧结镁砂。
[0020]所述碳化硅为SiC含量> 90%的原生碳化硅或再生碳化硅，碳化硅的粒度< 200目。[0021]所述娃微粉为SiO2含量> 94%的娃微粉。
[0022]所述有机纤维长度为3~5mm，熔点15~170°C。
[0023]一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料的制备方法，包括以下步骤:
a、取镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维，备用；
所述镁橄榄砂的MgO含量> 45%，Fe2O3含量< 9%，镁砂MgO含量> 95%的烧结镁砂，碳化硅为SiC含量≥90%的原生碳化硅或再生碳化硅，硅微粉为SiO2含量≥94%，有机纤维长度为3~5mm，熔点15~170°C ；
b、将镁橄榄砂生料磨细，分级成30~10mm、6~3mm、3~1_、1~0_和100目五种不同粒度的颗粒原料，备用；将镁砂磨成细粉，分级成I~Omm和200目两种不同粒度的颗粒原料，备用；将碳化硅磨成粒度< 200目的细粉，备用；
C、按重量百分比取6~3_的镁橄榄砂25~40%、3~1_的镁橄榄砂25~40%、I~Omm的镁橄榄砂10~20%、100目的镁橄榄砂5~10%、I~0_的镁砂5~10%、200目的镁砂10~15%、SiCl~3%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.1~0.15%、六偏磷酸钠0.05~0.1%和有机纤维0.1~0.25%,备用；
d、将镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠加入振动磨机中进行共磨处理；
e、取步骤c中的镁橄榄砂加入搅拌机，然后加入碳化硅、有机纤维以及步骤d中经过共磨处理的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，得到混合料；
f、控制骨料的重量百分比为80~84%以及细粉的重量比为16~20%，向搅拌机中加入混合料重量20~30%的粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料，得到搅拌料，并加入搅拌料重量4.2~4.6%的水，搅拌3~5min，得到浇注料。
[0024]所述的骨料为粒度为30~10mm、6~3mm、3~Imm和I~Omm的镁橄榄砂料、粒度为I~Omm的镁砂料以及其他粒度大于I~Omm粒度等级的原料，所述的细粉为粒度为100目的镁橄榄砂料、粒度为200目的镁砂料、粒度< 200目的碳化硅粉以及其他粒度小于I~Omm粒度等级的原料，这种骨料与细粉的加入比例可以改善浇注料的施工性能和使用性能。
[0025]实施例1
一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料的制备方法，包括以下步骤:
a、取镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维，备用；
b、将镁橄榄砂生料磨细，分级成30~10mm、6~3mm、3~1_、1~0_和100目五种不同粒度的颗粒原料，备用；将镁砂磨成细粉，分级成I~Omm和200目两种不同粒度的颗粒原料，备用；将碳化硅磨成粒度< 200目的细粉，备用；
C、按重量百分比取6~3mm的镁橄榄砂30%、3~Imm的镁橄榄砂35%、I~Omm的镁橄榄砂11%、100目的镁橄榄砂5%、1~Omm的镁砂5%、200目的镁砂10%、SiCl.75%、硅微粉2%、三聚磷酸钠0.1%、六偏磷酸钠0.05%和有机纤维0.1%，备用；
d、将镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠加入振动磨机中进行共磨处理；
e、取步骤c中的镁橄榄砂加入搅拌机，然后加入碳化硅、有机纤维以及步骤d中经过共磨处理的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，得到混合料；
f、控制骨料的重量百分比为80%以及细粉的重量比为20%，向搅拌机中加入混合料重量20~30%的粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料，得到搅拌料，并加入搅拌料重量4.2%的水，搅拌3~5min,得到烧注料。
[0026]实施例2
一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料的制备方法，包括以下步骤:
a、取镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维，备用；
b、将镁橄榄砂生料磨细，分级成30~10mm、6~3mm、3~1_、1~0_和100目五种不同粒度的颗粒原料，备用；将镁砂磨成细粉，分级成I~Omm和200目两种不同粒度的颗粒原料，备用；将碳化硅磨成粒度< 200目的细粉，备用；
C、按重量百分比取6~3mm的镁橄榄砂25%、3~Imm的镁橄榄砂25%、I~Omm的镁橄榄砂15%、100目的镁橄榄砂8%、I~Omm的镁砂8%、200目的镁砂11.5%、SiC3%、硅微粉4%、三聚磷酸钠0.15%、六偏磷酸钠0.1%和有机纤维0.25%，备用；
d、将镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠加入振动磨机中进行共磨处理；
e、取步骤c中的镁橄榄砂加入搅拌机，然后加入碳化硅、有机纤维以及步骤d中经过共磨处理的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，得到混合料；
f>向搅拌机中加入混合料重量20~ 30%的粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料，得到搅拌料，并加入搅拌料重量4.6%的水，搅拌3~5min，得到浇注料。
[0027]实施例3
一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料的制备方法，包括以下步骤:
a、取镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维，备用；
b、将镁橄榄砂生料磨细，分级成30~10mm、6~3mm、3~1_、1~0_和100目五种不同粒度的颗粒原料，备用；将镁砂磨成细粉，分级成I~Omm和200目两种不同粒度的颗粒原料，备用；将碳化硅磨成粒度< 200目的细粉，备用；
C、按重量百分比取6~3mm的镁橄榄砂25%、3~Imm的镁橄榄砂40%、I~Omm的镁橄榄砂10%、100目的镁橄榄砂5%、1~Omm的镁砂5%、200目的镁砂10%、SiC2%、硅微粉2.7%、三聚磷酸钠0.1%、六偏磷酸钠0.1%和有机纤维0.1%，备用；
d、将镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠加入振动磨机中进行共磨处理；
e、取步骤c中的镁橄榄砂加入搅拌机，然后加入碳化硅、有机纤维以及步骤d中经过共磨处理的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，得到混合料；
f、控制骨料的重量百分比为83%以及细粉的重量比为17%，向搅拌机中加入混合料重量20~30%的粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料，得到搅拌料，并加入搅拌料重量4.6%的水，搅拌3~5min,得到烧注料。
[0028]性能测试
对实施例1、2、3制得的浇注料进行相关性能测试，测试结果如下表所示:
【权利要求】
1.一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，其特征在于:所述浇注料由粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料和混合料制成，其中镁橄榄砂粗料的重量为混合料重量的20~30% ； 所述混合料包括下述重量百分比的原料:6~3mm的镁橄榄砂25~40%、3~Imm的镁橄榄砂25~40%、I~Omm的镁橄榄砂10~20%、100目的镁橄榄砂5~10%、I~Omm的镁砂5~10%、200目的镁砂10~15%、SiCl~3%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.1~0.15%、六偏磷酸钠0.05~0.1%和有机纤维0.1~0.25%。
2.如权利要求1所述的一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，其特征在于:所述镁橄榄砂的MgO含量≥45%，Fe2O3含量≤9%。
3.如权利要求1所述的一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，其特征在于:所述镁砂MgO含量> 95%的烧结镁砂。
4.如权利要求1所述的一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，其特征在于:所述碳化硅为SiC含量≥90%的原生碳化硅或再生碳化硅，碳化硅的粒度< 200目。
5.如权利要求1所述的一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，其特征在于:所述硅微粉为SiO2含量≥94%的硅微粉。
6.如权利要求1所述的一种低成本镁硅质中间包预制件用浇注料，其特征在于:所述有机纤维长度为3~5mm，熔点15~170°C。
7.如权利要求1所述的浇注料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: a、取镁橄榄砂、镁砂、硅微粉、碳化硅、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和有机纤维，备用； 所述镁橄榄砂的MgO含量> 45%，Fe2O3含量< 9%，镁砂MgO含量> 95%的烧结镁砂，碳化硅为SiC含量≥90%的原生碳化硅或再生碳化硅，硅微粉为SiO2含量≥94%，有机纤维长度为3~5mm，熔点15~170°C ； b、将镁橄榄砂生料磨细，分级成30~10mm、6~3mm、3~1_、1~0_和100目五种不同粒度的颗粒原料，备用；将镁砂磨成细粉，分级成I~Omm和200目两种不同粒度的颗粒原料，备用；将碳化硅磨成粒度< 200目的细粉，备用； C、按重量百分比取6~3_的镁橄榄砂25~40%、3~1_的镁橄榄砂25~40%、I~Omm的镁橄榄砂10~20%、100目的镁橄榄砂5~10%、I~0_的镁砂5~10%、200目的镁砂10~15%、SiCl~3%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.1~0.15%、六偏磷酸钠0.05~.0.1%和有机纤维0.1~0.25%,备用； d、将镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠加入振动磨机中进行共磨处理； e、取步骤c中的镁橄榄砂加入搅拌机，然后加入碳化硅、有机纤维以及步骤d中经过共磨处理的镁砂、硅微粉、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，得到混合料； f>向搅拌机中加入混合料重量20~30%的粒度为30~IOmm的镁橄榄砂粗料，得到搅拌料，并加入搅拌料重量4.2~4.6%的水，搅拌3~5min，得到浇注料。
【文档编号】C04B35/66GK103553656SQ201310478567
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】邹新国, 朱永军, 汪正峰, 颜浩, 李洪波 申请人:上海利尔耐火材料有限公司