一种碱性耐火材料用镁砂骨料及制备方法与流程

allin2025-05-22  108


本发明涉及无机非金属材料,尤其涉及耐火材料微结构调控,具体涉及一种碱性耐火材料用镁砂骨料及制备方法。


背景技术:

1、自20世纪70年代以来,镁碳耐火材料因其具有热震稳定性强、抗渣性能出色的特点被广泛应用于转炉、电炉以及钢包渣线等部位,极大地促进了钢铁行业进步与冶金技术革新。然而,镁碳耐火材料在高温工况环境下易发生碳质材料与镁砂颗粒的高温氧化还原反应[xc(s)+mgo(s)→cox(g)+mg(g)],造成因碳损失和镁损失而引起的热学性能下降现象,抑制了碱性耐火材料服役寿命的进一步提高。


技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题,本发明旨在提供一种碱性耐火材料用镁砂骨料及制备方法,本发明能够避免碳质材料与镁砂颗粒的高温氧化还原反应,遏制了因碳损失和镁损失而引起的热学性能下降现象,提高了碱性耐火材料的服役寿命。

2、本发明采用的技术方案如下:

3、一种碱性耐火材料用镁砂骨料,所述碱性耐火材料用镁砂骨料为核壳结构,包括内核和包覆于内核外部的外壳,其中,内核为镁砂,外壳为镁铝钛尖晶。

4、优选的,所述镁砂采用电熔镁砂和/或烧结镁砂。

5、优选的,所述镁砂颗粒尺寸为:d90≤10mm和d10≥1mm。

6、本发明所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,包括:

7、将氧化铝材料粉末、氧化镁材料粉末和氧化钛材料粉末按照摩尔比为(100~110):(90~98):(1~10)混匀,得到混合物l0;

8、将混合物l0与浓度为25wt%-30wt%的聚乙烯醇溶液按照质量比为(20~25):(75~80)混匀,得到浆料l1;

9、将尺寸满足d90≤10mm、d10≥1mm的镁砂颗粒加入浆料l1中混匀,使镁砂颗粒表面均匀包裹浆料l1,得到浆料l2;

10、将浆料l2进行筛分,使多余的浆料l1滤掉,得到筛上物料l3;筛上物料l3中,镁砂颗粒表面均匀包裹浆料l1;

11、将筛上物料l3进行烘烤,得到物料l4;

12、将物料l4进行热处理,热处理后得到镁铝钛尖晶包覆镁砂颗粒的碱性耐火材料用镁砂骨料。

13、优选的,所述氧化铝材料粉末采用α-氧化铝粉末和γ-氧化铝粉末中的至少一种;所述氧化铝材料粉末粒径满足如下条件:0.5μm≤d50≤1.5μm。

14、优选的,所述氧化镁材料粉末采用煅烧菱镁矿粉末和氧化镁粉末中的至少一种;所述氧化镁材料粉末粒径满足如下条件:0.5μm≤d50≤1.5μm。

15、优选的,所述氧化钛材料粉末采用金红石粉末和锐钛矿粉末中的至少一种;所述氧化钛材料粉末粒径满足如下条件:0.5μm≤d50≤1.5μm。

16、优选的,将浆料l2进行筛分时,用60-80目筛子过滤浆料l2,得筛上物料l3。

17、优选的,将筛上物料l3进行烘烤时,烘烤温度为110-150℃,烘烤时间为12-24h。

18、优选的,将物料l4进行热处理时,热处理温度为1100-1200℃,热处理时间为6-12h。

19、本发明具有如下有益效果:

20、本发明碱性耐火材料用镁砂骨料具有独特的镁铝钛尖晶石包覆镁砂颗粒的核壳结构,利用壳结构镁铝钛尖晶石与碳质材料(如石墨、沥青、酚醛树脂、活性碳等)的高温惰性反应,因此避免了碳质材料与镁砂颗粒的高温氧化还原反应([xc(s)+mgo(s)→cox(g)+mg(g)]),从而遏制了因碳损失和镁损失而引起的热学性能下降现象,提高了碱性耐火材料的服役寿命。



技术特征:

1.一种碱性耐火材料用镁砂骨料,其特征在于,所述碱性耐火材料用镁砂骨料为核壳结构,包括内核和包覆于内核外部的外壳,其中,内核为镁砂,外壳为镁铝钛尖晶。

2.根据权利要求1所述的碱性耐火材料用镁砂骨料,其特征在于,所述镁砂采用电熔镁砂和/或烧结镁砂。

3.根据权利要求1所述的碱性耐火材料用镁砂骨料,其特征在于,所述镁砂颗粒尺寸为:d90≤10mm和d10≥1mm。

4.权利要求1-3任意一项所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,所述氧化铝材料粉末采用α-氧化铝粉末和γ-氧化铝粉末中的至少一种;所述氧化铝材料粉末粒径满足如下条件:0.5μm≤d50≤1.5μm。

6.根据权利要求4所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,所述氧化镁材料粉末采用煅烧菱镁矿粉末和氧化镁粉末中的至少一种;所述氧化镁材料粉末粒径满足如下条件:0.5μm≤d50≤1.5μm。

7.根据权利要求4所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,所述氧化钛材料粉末采用金红石粉末和锐钛矿粉末中的至少一种;所述氧化钛材料粉末粒径满足如下条件:0.5μm≤d50≤1.5μm。

8.根据权利要求4所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,将浆料l2进行筛分时,用60-80目筛子过滤浆料l2,得筛上物料l3。

9.根据权利要求4所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,将筛上物料l3进行烘烤时,烘烤温度为110-150℃,烘烤时间为12-24h。

10.根据权利要求4所述的碱性耐火材料用镁砂骨料的制备方法,其特征在于,将物料l4进行热处理时,热处理温度为1100-1200℃,热处理时间为6-12h。


技术总结
本发明属于耐火材料微结构调控技术领域,公开了一种碱性耐火材料用镁砂骨料及制备方法,碱性耐火材料用镁砂骨料为核壳结构,包括内核和包覆于内核外部的外壳,其中,内核为镁砂,外壳为镁铝钛尖晶。本发明碱性耐火材料用镁砂骨料具有独特的镁铝钛尖晶石包覆镁砂颗粒的核壳结构,利用壳结构镁铝钛尖晶石与碳质材料(如石墨、沥青、酚醛树脂、活性碳等)的高温惰性反应,因此避免了碳质材料与镁砂颗粒的高温氧化还原反应,从而遏制了因碳损失和镁损失而引起的热学性能下降现象,提高了碱性耐火材料的服役寿命。

技术研发人员:闫明伟,王佳浩,何娟
受保护的技术使用者:珠海亿特立新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-21341.html

最新回复(0)