本发明属于钢包用不定形耐火材料技术领域。具体涉及一种可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。
背景技术：
随着科技的发展，人们对洁净钢及其他特种钢材的需求不断增加，对不定形耐火材料制品也有了相对更严格的条件。未来不定形耐火制品将逐年提升，所占比重也会越来越大。无水泥、超低水泥耐火浇注料的优势也会日益显现出来。新型结合剂的研发与推广将极大促进耐火浇注料性能的改善和使用寿命的延长，从而促成全球冶金行业的再次发展。刚玉-尖晶石浇注料具有高温性能优良、体积稳定性好、抗渣性能优越等特点，目前已广泛应用于钢包内衬、rh炉、透气砖、座砖等耐火材料关键部位。
目前，制备刚玉-尖晶石浇注料的技术有：如“一种刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法”(cn107244904a)专利技术，公开了一种以板状刚玉、电熔镁铝尖晶石和活性氧化铝微粉等基质为主要原料制备刚玉-尖晶石浇注料的技术，该技术制得的刚玉-尖晶石浇注料中尖晶石物相来源于预加镁铝尖晶石，能源消耗较高，且使用成本较高；如“一种钢包用刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法”(cn105060908b)专利技术，公开了一种以含镁刚玉、电熔镁砂和活性氧化铝微粉等基质为主要原料制备刚玉-尖晶石浇注料的技术，该技术制得的刚玉-尖晶石浇注料中存在较多有机结合剂烧失所造成的孔隙，影响抗渣侵蚀能力，且含镁刚玉的引入会降低产品的高温性能。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单和生产成本低的可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料的制备方法，用该法所制备的可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料的机械强度高、抗渣性能优良和耐高温性能好。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先以28.0～43.0wt％的粒径小于5mm且大于等于3mm的板状刚玉颗粒、12.0～26.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的板状刚玉颗粒、10.0～18.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的板状刚玉颗粒、8.0～13.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒、6.0～11.0wt％的粒径小于0.088mm板状刚玉细粉、2.0～7.0wt％的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉、6.0～10.0wt％的可水合氧化铝微粉和1.5～4.0wt％的硅粉为原料，外加所述原料4.5～5.5wt％的结合剂，混合均匀，浇注成型，于110℃条件下干燥16～24小时，制得可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料。
所述板状刚玉的化学成分为：al2o3含量≥99.4wt％，na2o含量≤0.15wt％，fe2o3含量≤0.09wt％。
所述电熔镁砂的化学成分为：mgo含量≥97.3wt％，na2o+k2o含量≤0.56wt％，fe2o3含量≤0.12wt％。
所述可水合氧化铝微粉的化学成分为：al2o3含量≥88.2wt％，na2o+k2o含量≤0.42wt％，il≤10.17wt％，可水合氧化铝微粉的粒径≤0.074mm。
所述硅粉的化学成分为：si含量≥99.5％，al含量≤0.20wt％，fe含量≤0.15wt％；所述硅粉的粒径≤0.044mm。
所述结合剂为铝溶胶和硅溶胶中的一种以上。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本发明以板状刚玉、电熔镁砂和可水合氧化铝为主要原料，经浇注成型后于110℃条件下烘干，得到可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料，具有工艺简单和生产成本低的优点。
2、本发明制备的可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料：体积密度为3.10～3.20kg/cm3，常温耐压强度为100～120mpa；1000℃的中温耐压强度为50～60mpa，1550℃条件下永久线变化±0.2％；可用作使用温度1550℃以上的各式耐火窑炉内衬，并能够满足其频繁使用的要求，对冶炼产品无污染。
因此，本发明具有工艺简单、生产成本低和节能的特点；所制备的可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料机械强度高、抗渣性能优良和耐高温性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及到的有关技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述板状刚玉的化学成分为：al2o3含量≥99.4wt％，na2o含量≤0.15wt％，fe2o3含量≤0.09wt％。
所述电熔镁砂的化学成分为：mgo含量≥97.3wt％，na2o+k2o含量≤0.56wt％，fe2o3含量≤0.12wt％。
所述可水合氧化铝微粉的化学成分为：al2o3含量≥88.2wt％，na2o+k2o含量≤0.42wt％，il≤10.17wt％，可水合氧化铝微粉的粒径≤0.074mm。
所述硅粉的化学成分为：si含量≥99.5％，al含量≤0.20wt％，fe含量≤0.15wt％；所述硅粉的粒径≤0.044mm。
实施例1
一种可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。先以28.0～31.0wt％的粒径小于5mm且大于等于3mm的板状刚玉颗粒、23.0～26.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的板状刚玉颗粒、10.0～12.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的板状刚玉颗粒、12.0～13.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒、10.0～11.0wt％的粒径小于0.088mm板状刚玉细粉、2.0～3.0wt％的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉、9.0～10.0wt％的可水合氧化铝微粉和1.5～2.5wt％的硅粉为原料，外加所述原料5.0～5.5wt％的结合剂，混合均匀，浇注成型，于110℃条件下干燥16～24小时，制得可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料。
所述结合剂为铝溶胶和硅溶胶的混合物。
实施例2
一种可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。先以31.0～34.0wt％的粒径小于5mm且大于等于3mm的板状刚玉颗粒、20.0～23.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的板状刚玉颗粒、11.0～13.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的板状刚玉颗粒、11.0～12.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒、9.0～10.0wt％的粒径小于0.088mm板状刚玉细粉、3.0～4.0wt％的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉、8.0～9.0wt％的可水合氧化铝微粉和2.0～3.0wt％的硅粉为原料，外加所述原料5.0～5.5wt％的结合剂，混合均匀，浇注成型，于110℃条件下干燥16～24小时，制得可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料。
所述结合剂为铝溶胶和硅溶胶的混合物。
实施例3
一种可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。先以34.0～37.0wt％的粒径小于5mm且大于等于3mm的板状刚玉颗粒、17.0～20.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的板状刚玉颗粒、13.0～15.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的板状刚玉颗粒、10.0～11.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒、8.0～9.0wt％的粒径小于0.088mm板状刚玉细粉、4.0～5.0wt％的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉、7.0～8.0wt％的可水合氧化铝微粉和2.5～3.5wt％的硅粉为原料，外加所述原料4.5～5.0wt％的结合剂，混合均匀，浇注成型，于110℃条件下干燥16～24小时，制得可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料。
所述结合剂为硅溶胶。
实施例4
一种可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。先以37.0～40.0wt％的粒径小于5mm且大于等于3mm的板状刚玉颗粒、14.0～17.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的板状刚玉颗粒、14.0～16.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的板状刚玉颗粒、9.0～10.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒、7.0～8.0wt％的粒径小于0.088mm板状刚玉细粉、5.0～6.0wt％的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉、7.0～8.0wt％的可水合氧化铝微粉和3.0～4.0wt％的硅粉为原料，外加所述原料5.0～5.5wt％的结合剂，浇注成型，于110℃条件下干燥16～24小时，制得可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料。
所述结合剂为铝溶胶和硅溶胶的混合物。
实施例5
一种可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。先以40.0～43.0wt％的粒径小于5mm且大于等于3mm的板状刚玉颗粒、11.0～14.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的板状刚玉颗粒、16.0～18.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的板状刚玉颗粒、8.0～9.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒、6.0～7.0wt％的粒径小于0.088mm板状刚玉细粉、6.0～7.0wt％的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉、6.0～7.0wt％的可水合氧化铝微粉和1.5～2.5wt％的硅粉为原料，外加所述原料4.5～5.0wt％的结合剂，混合均匀，浇注成型，于110℃条件下干燥16～24小时，制得可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料。
所述结合剂为铝溶胶。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本具体实施方式以板状刚玉、电熔镁砂和可水合氧化铝为主要原料，经浇注成型后于110℃条件下烘干，得到可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料，具有工艺简单和生产成本低的优点。
2、本具体实施方式制备的可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料：体积密度为3.10～3.20kg/cm3，常温耐压强度为100～120mpa；1000℃的中温耐压强度为50～60mpa，1550℃条件下永久线变化±0.2％；可用作使用温度1550℃以上的各式耐火窑炉内衬，并能够满足其频繁使用的要求，对冶炼产品无污染。
因此，本具体实施方式具有工艺简单、生产成本低和节能的特点；所制备的可水合氧化铝结合刚玉-尖晶石浇注料机械强度高、抗渣性能优良和耐高温性能好。