一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法与流程

文档序号:12938217阅读:193来源:国知局

本发明涉及一种镁钙质耐火材料,尤其涉及一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法。



背景技术:

工业窑炉是工业生产中的主要耗能设备,每年能耗数量巨大,尤其是在冶金的热加工过程中,工业窑炉的能耗可占总能耗的40%-70%,随着钢铁工业的发展及对洁净钢需求量的增加,炼钢技术日益趋向高级化和洁净化,冶炼条件日益苛刻,对耐火材料的质量要求越来越高,而钢的洁净度与耐火材料的材质、品种、质量、和使用密切相关。镁钙质耐火材料不仅不污染钢液,还有净化钢液的功能,同时具有良好的耐高温性,抗渣性、耐热震性和高温真空下的稳定性,是一种优质的碱性耐火材料,是冶炼洁净钢最合适的耐火材料,受到钢铁企业的普遍重视。镁钙质耐火材料含有较多游离cao,易与钢液中的s、p等夹杂物反应,形成低熔点化合物上浮进入到炉渣中,具有除杂质、净化钢液的功能,同时可防止水口发生堵塞。但是cao极易与水反应,同时产生体积膨胀,使耐火材料开裂、粉化。为了解决这一问题,现在的大部分镁钙质耐火材料都制作的非常致密,用来减少游离的cao与水分接触,延长材料的使用寿命。这样也就导致了材料的体积密度大,导热率高,保温隔热性能差。

为解决这一问题,申请号为201610172116.2的中国专利公开了一种镁钙质轻量耐火材料及其制备方法。该发明制备的试样外层致密,而内部多孔,从而达到了较好的保温隔热的效果,但是其生产工艺非常复杂,需要将原料磨至不同粒度,分步骤混合再烧结,对工艺要求较高,不利于工业化生产。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法。

本发明的具体技术方案为:其组分及各组分的质量份数为氧化镁25-30份、氧化钙25-55份,氧化铝0.5-5份,造孔剂1-1.5份,稳定剂1-1.5份,烧结剂1-1.5份,氧化铝是以氧化铝薄膜的形式包覆于材料表面。

作为优选,组分中氧化铝薄膜厚度在2-20μm。

作为优选,组分中氧化铝薄膜厚度在4-10μm。

作为优选,氧化镁原料为方镁石、白云石颗粒或粉末,氧化钙原料为石灰石、方解石颗粒或粉末。

作为优选,造孔剂为生物质基造孔剂。

作为优选,造孔剂为稻壳粉末。

作为优选,稳定剂为h3bo3。

作为优选,烧结剂为fe2o3。

与现有技术对比,本发明的有益效果是:通过加入造孔剂,显著降低了镁钙质耐火材料的体积密度和导热率,减轻了材料重量,节省了原料成本,提高了保温隔热性能,降低了能耗,也节省了成本。造孔剂使用的是生物质造孔剂,尤其是稻壳作为碾米厂的加工副产品,约占稻谷总产量的20%,资源分布广泛且产量丰富,将稻壳作为烧结制品的造孔剂不仅有效的利用了粮食行业的副产品,而且提高了烧结制品的性能和产品附加值。同时,由于材料表面存在氧化铝薄膜,能够将材料内部的cao与外部水分隔绝开来,提高了材料的抗水化能力,因此材料是否致密并不影响材料的稳定性和使用寿命。

上述的轻量隔热镁钙质耐火材料的制备方法是:按组分配方称取原料,湿法共磨,使原料充分混合,将共磨的混合料脱水后压制成型,烘干得到坯体,将坯体放入炉中煅烧,烧成温度为1650-1700℃,保温3-6小时,冷却后破碎成颗粒,将颗粒放入镀膜机,沉积氧化铝层。

作为优选,镀膜机为真空离子镀膜机,利用电子束蒸发磁控溅射,或多弧蒸发离化技术沉积氧化铝层。

与现有技术对比,本发明的有益效果是:浇注料的制备方法步骤简单,工艺要求极低,镀膜方法已经是工艺非常成熟的常用镀膜技术,工艺稳定,控制简单,调控镀膜的厚度、密度或者镀膜材料都非常方便,有利于工业生产应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

按照配方称取原料,方镁石25份、石灰石55份,稻壳粉末1.5份,h3bo31份,fe2o31份,湿法共磨1小时,使原料充分混合,将共磨的混合料脱水后压制成型,烘干得到坯体,将坯体放入炉中煅烧,烧成温度为1650℃,保温3小时,冷却后破碎成颗粒,将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体,沉积氧化铝层,厚度为6μm。

实施例2

按照配方称取原料,方镁石30份、方解石25份,稻壳粉末1份,h3bo31.5份,fe2o31.5份,湿法共磨1小时,使原料充分混合,将共磨的混合料脱水后压制成型,烘干得到坯体,将坯体放入炉中煅烧,烧成温度为1700℃,保温6小时,冷却后破碎成颗粒,将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体,沉积氧化铝层,厚度为16μm。

实施例3

按照配方称取原料,白云石25份、石灰石40份,稻壳1份,h3bo31.3份,fe2o31.3份,湿法共磨1小时,使原料充分混合,将共磨的混合料脱水后压制成型,烘干得到坯体,将坯体放入炉中煅烧,烧成温度为1650℃,保温5小时,冷却后破碎成颗粒,将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体,沉积氧化铝层,厚度为20μm。

实施例4

按照配方称取原料,白云石28份、方解石53份,稻壳1.2份,h3bo31份,fe2o31份,湿法共磨1小时,使原料充分混合,将共磨的混合料脱水后压制成型,烘干得到坯体,将坯体放入炉中煅烧,烧成温度为1650℃,保温3小时,冷却后破碎成颗粒,将颗粒放入真空离子镀膜机的真空腔体,沉积氧化铝层,厚度为2μm。

本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明涉及了一种轻量隔热镁钙质耐火材料及其制作方法,该浇注料各组分的质量份数为氧化镁25‑30份、氧化钙50‑55份,氧化铝3‑5份,造孔剂1‑1.5份,稳定剂1‑1.5份,烧结剂1‑1.5份,氧化铝是以氧化铝薄膜的形式包覆于材料表面。该材料利用外层致密的氧化铝膜层和内部多孔的镁钙质耐火材料,达到了很好的保温隔热效果和抗水化性能。同时,成本低,污染小,耐高温,不易损坏,延长了材料的使用寿命。制备方法步骤少,工艺简单,都是成熟的常用工艺,易于工业化。

技术研发人员:佘建锋
受保护的技术使用者:长兴泓矿炉料有限公司
技术研发日:2017.06.30
技术公布日:2017.11.17
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