一种MgO-CaO系轻量耐火材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105777186B(45)授权公告日2018.05.18(21)申请号201610172116.2C04B35/65(2006.01)(22)申请日2016.03.24审查员刘洋(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN105777186A(43)申请公布日2016.07.20(73)专利权人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人尹洪峰袁蝴蝶高魁辛亚楼(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人李郑建(51)Int.Cl.C04B38/02(2006.01)C04B35/66(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种MgO—CaO系轻量耐火材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种MgO—CaO系轻量耐火材料及其制备方法，制备的MgO—CaO系轻量耐火材料在保持低导热率的情况下，具有良好的抗介质浸渗性能和抗水化性能，这得益于制备的试样外层致密，而内部多孔。其制备方法是选取镁砂和碳作为反应原料，以镁钙砂为主要原料，石蜡为结合剂。压制好的试样快速升温至240℃，以排除石蜡，而后对可控气氛炉抽真空，充入Ar作为保护，将炉体加热一定温度并通入O2，镁砂和碳发生碳热还原反应，生成Mg蒸汽，Mg蒸汽扩散与通入的O2反应生成氧化镁，氧化镁使颗粒和基体产生结合。具有烧成温度较低、试样气孔率、体积密度可调，耐压强度和荷重软化温度较高的特点。CN105777186BCN105777186B权利要求书1/1页1.一种MgO—CaO系轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，包括下列制备步骤：步骤一，选取镁砂和碳作为反应原料，将原料磨细至180目以下，按照MgO和C摩尔比1:1混合均匀，作为耐火材料配料中细粉中的造孔和反应组份；步骤二，将耐火材料原料按照一定的颗粒级配进行配料，骨料部分选择各种CaO含量的镁钙砂致密颗粒，骨料部分与细粉部分的比例在60～70:30～40之间，其中细粉部分包含步骤一混合好的MgO和C粉体，其余细粉为镁钙砂细粉；所述的MgO和C粉体混合粉体其占细粉部分的20％～50％，细粉部分需要共混30分钟至90分钟；步骤三，按着先加入骨料部分热混2～5分钟，再加入石蜡热态混合3～5分钟，再加入细粉部分，热混5～20分钟，在混合机中混合时间总计在20～30分钟；混合后置于密闭容器或塑料袋中睏料2小时至6小时；步骤四，将经睏料后的物料采用半干法成型，压制成一定形状；步骤五，将成型好的试样自然凉晒半天至1天，然后在干燥设备中，采用阶段升温和保温方式进行干燥，最后在110℃保温6到24小时；步骤六，干燥后成型试样烧成在可控气氛炉中进行，首先在常压条件下从室温快速升温至240℃，以排除石蜡结合剂；接着对可控气氛炉抽真空，然后充入Ar作为保护气体，将炉体加热至1450℃～1600℃，到达该温度范围内即进行保温，并通入O2，控制通入O2流速，保证碳热还原反应生成的Mg蒸汽反应完全，成型试样通过反应烧结获得具有较低体积密度和较高强度的MgO—CaO系轻量耐火材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的镁砂为烧结镁砂或者电熔镁砂。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳为炭黑、石墨、焦炭或者煤粉。4.权利要求1至3其中之一所述方法制备的MgO—CaO系轻量耐火材料。5.如权利要求4所述的MgO—CaO系轻量耐火材料，其特征在于，所述的MgO—CaO系轻量耐火材料的外层致密，而内部多孔，存在从外到内的密度梯度，致密外层赋予材料抗工作介质浸渗性能，内部多孔赋予材料保温隔热性能。2CN105777186B说明书1/5页一种MgO—CaO系轻量耐火材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及耐火材料生产技术领域，具体涉及一种MgO—CaO系轻量耐火材料及其制备方法。背景技术[0002]MgO—CaO系耐火材料具有以下优异的物理和化学性能：①耐火度高；②高温热力学性质稳定；③热震稳定性好；④抗渣性好；⑤净化钢液，防止水口堵塞；⑥原料储量丰富，产品无污染。可以应用于钢铁冶炼领域，如钢包、中间包及炉外精炼等高温设备。特别是随着洁净钢的发展，对MgO—CaO系耐火材料的呼声越来越高。同时，应用于水泥回转窑烧成带，是替代镁铬材料的理想材料。对于工作衬与金属液、熔渣直接接触或与物料间有侵损反应的窑炉，要求工作衬具有较高的致密度，以保证具有较好的抗侵蚀性能和使用寿命，这直接导致该类高温设备表面温度偏高，热散失加大，工作环境恶化。为了降低表面温度，如果单靠增大窑炉墙体厚度，导致窑炉热容量增大，升温和降温偏慢，热效率偏低。业已证明隔热耐火材料越靠近工作面，其隔热节能效果越好。高温