本发明涉及结合剂制备技术领域，尤其涉及一种不定形碱性耐火材料用结合剂及其制备工艺。
背景技术：
镁质浇注料具有抗碱性熔渣侵蚀性能强，耐火度高，不污染钢水等优点，在钢铁冶金工业尤其是洁净钢的生产中有着广阔的应用前景。但是，由于镁砂原料的热膨胀系数大(13.5×10-6℃-1)，烘烤过程中易在材料内部产生很大的热应力，导致材料开裂，抗剥落性差，影响材料的高温使用性能。
目前镁质浇注料的结合剂一般为少量硅微粉，硅微粉具有比表面积大、表面活性高等特点,在低温下能与mgo和水形成mgo-sio2-h2o凝聚结合,构成三维网络结构，加强了颗粒间的结合强度。但是使用硅微粉过量会使浇注料中玻璃相含量增加，导致试样脆性增大，反而降低了抗热震性，同时采用镁硅水结合的镁质浇注料早期强度发展较慢，施工性能受温度、加水量影响较大。为此，我们提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂及其制备工艺。
技术实现要素：
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂，其原料按重量的配方如下：镁基粉体100-500份、二氧化硅粉体20-70份、激发剂0.1-3份。
优选的，其原料按重量的配方如下：镁基粉体200-400份、二氧化硅粉体40-50份、激发剂1-2份。
优选的，其原料按重量的配方如下：镁基粉体300份、二氧化硅粉体45份、激发剂1.5份。
优选的，所述激发剂按重量的配方如下：聚羧酸30-60份、苯磺酸盐20-50份、偏硅酸5-15份、有机弱酸5-15份。
优选的，所述镁基粉体具体为氧化镁含量>95％的粉体，镁基粉体为氧化镁细粉以及轻烧镁砂细粉中的一种或者二者混合物。
优选的，所述镁基粉体以及二氧化硅粉体的颗粒大小需小于8mm。
本发明还提供了一种不定形碱性耐火材料用结合剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1、选取球磨机为辅助工具，并对球磨机内部进行多次清理，从而能够将上次使用的残留物清除，以保证球磨机使用的质量；
s2、按比例将镁基粉体、二氧化硅粉体以及激发剂依次缓慢置入球磨机内干法研磨至粒度d50为3～10μm，且在研磨过程中，需将球磨机的转速控制在20-30转/min，研磨完成后，即可得到不定形碱性耐火材料用结合剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、具有灵活可控的凝结时间，使用本结合剂的碱性浇注料30～150分钟的施工时间要求；
2、本发明制备的结合剂在5～50℃具有较快的强度发展，低温施工无需担心不易硬化导致的脱模问题；
3、本结合剂在高温下与碱性耐火材料间产生高纯的陶瓷结合，改善耐火材料的抗热震性能和抗侵蚀性能。
4、本发明主要是通过将氧化镁、二氧化硅及激发剂共磨后得到一种不定形碱性耐火材料专用结合剂，通过激发剂的作用使得基质产生凝聚结合作用提高耐火材料的施工性能和高温性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂，其原料按重量的配方如下：镁基粉体100份、二氧化硅粉体20份、激发剂0.1份。
所述激发剂按重量的配方如下：聚羧酸30份、苯磺酸盐20份、偏硅酸5份、有机弱酸5份。
所述镁基粉体具体为氧化镁含量>95％的粉体，镁基粉体为氧化镁细粉以及轻烧镁砂细粉中的一种或者二者混合物，所述镁基粉体以及二氧化硅粉体的颗粒大小需小于8mm。
本发明还提供了一种不定形碱性耐火材料用结合剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1、选取球磨机为辅助工具，并对球磨机内部进行多次清理，从而能够将上次使用的残留物清除，以保证球磨机使用的质量；
s2、按比例将镁基粉体、二氧化硅粉体以及激发剂依次缓慢置入球磨机内干法研磨至粒度d50为3～10μm，且在研磨过程中，需将球磨机的转速控制在20-30转/min，研磨完成后，即可得到不定形碱性耐火材料用结合剂。
实施例2
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂，其原料按重量的配方如下：镁基粉体200份、二氧化硅粉体40份、激发剂1份。
所述激发剂按重量的配方如下：聚羧酸40份、苯磺酸盐30份、偏硅酸8份、有机弱酸8份。
所述镁基粉体具体为氧化镁含量>95％的粉体，镁基粉体为氧化镁细粉以及轻烧镁砂细粉中的一种或者二者混合物，所述镁基粉体以及二氧化硅粉体的颗粒大小需小于8mm。
本发明还提供了一种不定形碱性耐火材料用结合剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1、选取球磨机为辅助工具，并对球磨机内部进行多次清理，从而能够将上次使用的残留物清除，以保证球磨机使用的质量；
s2、按比例将镁基粉体、二氧化硅粉体以及激发剂依次缓慢置入球磨机内干法研磨至粒度d50为3～10μm，且在研磨过程中，需将球磨机的转速控制在20-30转/min，研磨完成后，即可得到不定形碱性耐火材料用结合剂。
实施例3
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂，其原料按重量的配方如下：镁基粉体300份、二氧化硅粉体45份、激发剂1.5份。
所述激发剂按重量的配方如下：聚羧酸45份、苯磺酸盐35份、偏硅酸10份、有机弱酸10份。
所述镁基粉体具体为氧化镁含量>95％的粉体，镁基粉体为氧化镁细粉以及轻烧镁砂细粉中的一种或者二者混合物，所述镁基粉体以及二氧化硅粉体的颗粒大小需小于8mm。
本发明还提供了一种不定形碱性耐火材料用结合剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1、选取球磨机为辅助工具，并对球磨机内部进行多次清理，从而能够将上次使用的残留物清除，以保证球磨机使用的质量；
s2、按比例将镁基粉体、二氧化硅粉体以及激发剂依次缓慢置入球磨机内干法研磨至粒度d50为3～10μm，且在研磨过程中，需将球磨机的转速控制在20-30转/min，研磨完成后，即可得到不定形碱性耐火材料用结合剂。
实施例4
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂，其原料按重量的配方如下：镁基粉体400份、二氧化硅粉体50份、激发剂2份。
所述激发剂按重量的配方如下：聚羧酸50份、苯磺酸盐40份、偏硅酸12份、有机弱酸12份。
所述镁基粉体具体为氧化镁含量>95％的粉体，镁基粉体为氧化镁细粉以及轻烧镁砂细粉中的一种或者二者混合物，所述镁基粉体以及二氧化硅粉体的颗粒大小需小于8mm。
本发明还提供了一种不定形碱性耐火材料用结合剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1、选取球磨机为辅助工具，并对球磨机内部进行多次清理，从而能够将上次使用的残留物清除，以保证球磨机使用的质量；
s2、按比例将镁基粉体、二氧化硅粉体以及激发剂依次缓慢置入球磨机内干法研磨至粒度d50为3～10μm，且在研磨过程中，需将球磨机的转速控制在20-30转/min，研磨完成后，即可得到不定形碱性耐火材料用结合剂。
实施例5
本发明提出了一种不定形碱性耐火材料用结合剂，其原料按重量的配方如下：镁基粉体500份、二氧化硅粉体70份、激发剂3份。
所述激发剂按重量的配方如下：聚羧酸60份、苯磺酸盐50份、偏硅酸15份、有机弱酸15份。
所述镁基粉体具体为氧化镁含量>95％的粉体，镁基粉体为氧化镁细粉以及轻烧镁砂细粉中的一种或者二者混合物，所述镁基粉体以及二氧化硅粉体的颗粒大小需小于8mm。
本发明还提供了一种不定形碱性耐火材料用结合剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1、选取球磨机为辅助工具，并对球磨机内部进行多次清理，从而能够将上次使用的残留物清除，以保证球磨机使用的质量；
s2、按比例将镁基粉体、二氧化硅粉体以及激发剂依次缓慢置入球磨机内干法研磨至粒度d50为3～10μm，且在研磨过程中，需将球磨机的转速控制在20-30转/min，研磨完成后，即可得到不定形碱性耐火材料用结合剂。
综上可知，使用该结合剂的不定形碱性耐火材料具有以下优势：
1、具有良好的施工性能，受温度影响较小；
2、具有良好的早期强度发展，无须担心脱模时间；
3、微米级别的结合剂成分促进了高温烧结，同时不引入低熔物相，高温下具有良好的陶瓷结合，改善了材料的抗热震性能和抗侵蚀性能。
激发剂有以下几个作用：1、有抑制镁砂水化导致施工时间快速缩短的作用；2、对浇注料中基质微粉有良好的分散作用；3、促进微粉发生凝聚结合并产生强度。
共磨后的粒度也很重要：过粗则微粉的凝聚结合作用不明显，过细则易引起氧化镁不可控的快速水化导致施工时间缩短。
本发明的结合剂具有以下优点：1、具有灵活可控的凝结时间，使用本结合剂的碱性浇注料30～150分钟的施工时间要求；2、本发明制备的结合剂在5～50℃具有较快的强度发展，低温施工无需担心不易硬化导致的脱模问题；3、本结合剂在高温下与碱性耐火材料间产生高纯的陶瓷结合，改善耐火材料的抗热震性能和抗侵蚀性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。