專利名稱：一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隔熱鎂質(zhì)耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。
背景技術(shù)：
節(jié)能降耗是當(dāng)前國家科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要的主要內(nèi)容之一，也是長期以來高溫工業(yè)面臨的一個重要課題。鎂質(zhì)澆注料具有耐磨性能好、抗堿性固態(tài)和氣態(tài)渣侵蝕能力強、熱容大和強度高等一系列優(yōu)點，可用作高溫工業(yè)窯爐和容器的內(nèi)襯材料?，F(xiàn)有鎂質(zhì)澆注料的配料通常是以電熔或燒結(jié)鎂砂為主要原料，電熔或燒結(jié)鎂砂或為顆粒，或為細粉，或為顆粒和細粉的混合物，制備過程中加入水進行攪拌和成型。但是，在成型和養(yǎng)護過程中，鎂質(zhì)澆注料中鎂砂細粉的水化會使得材料表面出現(xiàn)裂紋甚至在隨后 的使用過程中發(fā)生剝落現(xiàn)象，從而造成材料的損壞，使用效果不理想，由此限制了鎂質(zhì)澆注料的推廣。同時，鎂砂在制備過程中，無論采用電熔還是燒結(jié)的方法都對電力和燃料需求量大，能耗很高。另一方面，按傳統(tǒng)方法制備出的鎂質(zhì)澆注料的體積密度較大，材料在高溫下熱導(dǎo)率降低的幅度不大，不利于降低熱量的散失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種原料存儲豐富和制備工藝簡單的制備隔熱鎂質(zhì)澆注料的方法。用該方法制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料基本無裂紋和剝落現(xiàn)象、熱導(dǎo)率低、強度高、抗堿性粉塵和抗渣侵蝕能力強。所制備的澆注料既具有高熔點又具有較強抗堿性固態(tài)和氣態(tài)渣侵蝕的能力，有利于節(jié)能降耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將20 50wt%的鎂砂、33 63wt%的菱鎂礦、0. 9 7wt%的二氧化硅細粉、0. I 2wt%的聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。所述鎂砂為電熔鎂砂顆粒、燒結(jié)鎂砂顆粒、電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂細粉中的一種以上。所述鎂砂中的MgO含量> 95wt% ;電熔鎂砂顆粒和燒結(jié)鎂砂的粒徑為0. 2 11mm，電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂的粒徑為3 200 u m。所述菱鎂礦中的MgO含量> 40wt%;菱鎂礦為菱鎂礦顆粒、或為菱鎂礦細粉、或為菱鎂礦顆粒和細粉的混合物，菱鎂礦顆粒的粒徑為0. 2 3mm，菱鎂礦細粉的粒徑為3 200 u m。所述二氧化硅細粉中的SiO2含量彡90wt%, 二氧化硅細粉的粒徑為0.001 200 um。所述聚磷酸鈉的粒徑為l(T500iim,聚磷酸鈉為三聚磷酸鈉、或為六偏磷酸鈉、或為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明在制備過程中以菱鎂礦原料為主，由于菱鎂礦不水化，克服了現(xiàn)有鎂質(zhì)澆注料在成型和養(yǎng)護過程中出現(xiàn)裂紋和剝落的缺點；且在高溫使用過程中，菱鎂礦會分解并釋放出氣體，在材料中形成氣孔，從而降低了材料的熱導(dǎo)率；再者，高溫下菱鎂礦分解形成的氧化鎂和材料中的氧化硅微粉發(fā)生反應(yīng)形成鎂橄欖石，保證了材料的使用強度。本發(fā)明所制備的鎂質(zhì)澆注料既具有高熔點又具有較強抗堿性粉塵和較強抗渣侵蝕的能力，同時具有較低的熱導(dǎo)率，加之鎂質(zhì)材料的熱容比較大，有利于蓄熱和降低熱量的散失，能起到節(jié)能降耗的作用。同時，由于鎂砂使用量大幅降低，傳統(tǒng)鎂質(zhì)澆注料成型后和使用中發(fā)生的開裂和剝落現(xiàn)象基本得以消除。因此，本發(fā)明原料存儲豐富和制備工藝簡單，所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料基本無裂紋和剝落現(xiàn)象、熱導(dǎo)率低、強度高、抗堿性粉塵和抗渣侵蝕能力強，既具有高熔點又具有較強抗堿性固態(tài)和氣態(tài)渣侵蝕的能力，有利于節(jié)能降耗。本發(fā)明所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料適 用于高溫工業(yè)窯爐和容器的內(nèi)襯。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。為避免重復(fù)，現(xiàn)將本具體實施方式
所涉及的技術(shù)參數(shù)統(tǒng)一描述如下，實施例中不再贅述
電熔鎂砂顆粒、燒結(jié)鎂砂顆粒、電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂細粉中的MgO含量> 95wt% ；電熔鎂砂顆粒和燒結(jié)鎂砂的粒徑為0. 2^1 Imm,電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂的粒徑為3 200 u mD菱鎂礦顆粒和菱鎂礦細粉中的MgO含量> 40wt%,菱鎂礦顆粒的粒徑為0. 2 3mm,菱鎂礦細粉的粒徑為3 200 ii m。二氧化硅細粉中的SiO2含量彡90wt%，二氧化硅細粉的粒徑為0. 00r200umo三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的粒徑為l(T500lim。實施例I
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將20 30wt%的電熔鎂砂顆粒、3(T33wt%的菱鎂礦細粉、2(T30wt%的菱鎂礦顆粒、4 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的三聚磷酸鈉和5"8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例2
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將20 30wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、3(T33wt%的菱鎂礦細粉、2(T30wt%的菱鎂礦顆粒、4 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的三聚磷酸鈉和5"8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例3
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將30 40wt%的電熔鎂砂細粉、53 63wt%的菱鎂礦細粉、0. 9 2wt%的二氧化硅細粉、0. I lwt%的六偏聚磷酸鈉和4 5被％的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例4
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將30 40wt%的燒結(jié)鎂砂細粉、53 63wt%的菱鎂礦細粉、0. 9 2wt%的二氧化硅細粉、0. I lwt%的六偏聚磷酸鈉和4 5被％的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料 實施例5
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將20 25wt%的電熔鎂砂細粉、20 25wt%的燒結(jié)鎂砂細粉、43 53wt%的菱鎂礦顆粒、0. I lwt%的三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物、2 4wt%的二氧化硅細粉和3 4wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例6
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將20 25wt%的電熔鎂砂顆粒、20 25wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、43 53wt%的菱鎂礦細粉、0. I lwt%的三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物、2 4wt%的二氧化硅細粉和3 4wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料實施例7
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將35 40wt%的電熔鎂砂顆粒、5 10wt%的燒結(jié)鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例8
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將35 40wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、5 10wt%的電熔鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例9
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將35 40wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、5 10wt%的燒結(jié) 鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例10
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將35 40wt%的電熔鎂砂顆粒、2 5wt%電熔鎂砂細粉、3飛《丨％燒結(jié)鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例11
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將35 40wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、2 5wt%電熔鎂砂細粉、3飛《丨％燒結(jié)鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例12
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將35 40wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、2 5wt%電熔鎂砂顆粒、3 5wt%電熔鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。實施例13
一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。將18 20wt%電熔鎂砂顆粒、17 20wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、3 5wt%電熔鎂砂細粉、2 5 丨％燒結(jié)鎂砂細粉、33 43wt%的菱鎂礦細粉、5 7wt%的二氧化硅細粉、I 2wt%的六偏聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。本具體實施方式
在制備過程中以菱鎂礦原料為主，由于菱鎂礦不水化，克服了現(xiàn)有鎂質(zhì)澆注料在成型和養(yǎng)護過程中出現(xiàn)裂紋和剝落的缺點；且在高溫使用過程中，菱鎂礦會分解并釋放出氣體，在材料中形成氣孔，從而降低了材料的熱導(dǎo)率；再者，高溫下菱鎂礦分解形成的氧化鎂和材料中的氧化硅微粉發(fā)生反應(yīng)形成鎂橄欖石，保證了材料的使用強度。本具體實施方式
所制備的鎂質(zhì)澆注料既具有高熔點又具有較強抗堿性粉塵和較強抗渣侵蝕的能力，同時具有較低的熱導(dǎo)率，加之鎂質(zhì)材料的熱容比較大，有利于蓄熱和降低熱量的散失，能起到節(jié)能降耗的作用。同時，由于鎂 砂使用量大幅降低，傳統(tǒng)鎂質(zhì)澆注料成型后和使用中發(fā)生的開裂和剝落現(xiàn)象基本得以消除。因此，本具體實施方式
原料存儲豐富和制備工藝簡單，所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料基本無裂紋和剝落現(xiàn)象、熱導(dǎo)率低、強度高、抗堿性粉塵和抗渣侵蝕能力強，既具有高熔點又具有較強抗堿性固態(tài)和氣態(tài)渣侵蝕的能力，有利于節(jié)能降耗。本具體實施方式
所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料適用于高溫工業(yè)窯爐和容器的內(nèi)襯。
權(quán)利要求
1.一種隔熱鎂質(zhì)澆注料的制備方法，其特征在于將20 50wt%的鎂砂、33 63wt%的菱鎂礦、0. 9 7wt%的二氧化硅細粉、0. I 2wt%的聚磷酸鈉和3 8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料； 所述鎂砂為電熔鎂砂顆粒、燒結(jié)鎂砂顆粒、電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂細粉中的一種以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述鎂砂中的MgO含量> 95wt% ;電熔鎂砂顆粒和燒結(jié)鎂砂的粒徑為0. 2^11mm,電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂的粒徑為3 200 u m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔熱鎂質(zhì)澆注料的制備方法，其特征在于所述菱鎂礦中的MgO含量> 40wt% ;菱鎂礦為菱鎂礦顆粒、或為菱鎂礦細粉、或為菱鎂礦顆粒和細粉的混合物，菱鎂礦顆粒的粒徑為0. 2 3mm，菱鎂礦細粉的粒徑為3 200 y m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔熱鎂質(zhì)澆注料的制備方法，其特征在于所述二氧化硅細粉中的SiO2含量彡90wt%, 二氧化硅細粉的粒徑為0. 001 200 u m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔熱鎂質(zhì)澆注料的制備方法，其特征在于所述聚磷酸鈉的粒徑為l(T500ii m，聚磷酸鈉為三聚磷酸鈉、或為六偏磷酸鈉、或為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求r5項中任一項所述的用隔熱鎂質(zhì)澆注料的制備方法所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隔熱鎂質(zhì)澆注料及其制備方法。其技術(shù)方案是將20～50wt%的鎂砂、33～63wt%的菱鎂礦、0.9～7wt%的二氧化硅細粉、0.1～2wt%的聚磷酸鈉和3~8wt%的水，攪拌均勻，制得隔熱鎂質(zhì)澆注料。所述鎂砂為電熔鎂砂顆粒、燒結(jié)鎂砂顆粒、電熔鎂砂細粉和燒結(jié)鎂砂細粉中的一種以上。本發(fā)明原料存儲豐富和制備工藝簡單，所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料基本無裂紋和剝落現(xiàn)象、熱導(dǎo)率低、強度高、抗堿性粉塵和抗渣侵蝕能力強，既具有高熔點又具有較強抗堿性固態(tài)和氣態(tài)渣侵蝕的能力，有利于節(jié)能降耗。本發(fā)明所制備的隔熱鎂質(zhì)澆注料適用于高溫工業(yè)窯爐和容器的內(nèi)襯。
文檔編號C04B35/66GK102775173SQ20121029380
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者徐華偉, 李友勝, 李楠, 柯昌明, 鄢文, 韓兵強, 魏耀武 申請人:武漢科技大學(xué)