一种轻量铝镁浇注料及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410467630.X	申请日：	2014.09.15
公开号：	CN104211420A	公开日：	2014.12.17
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C04B 35/66申请日:20140915\|\|\|公开
IPC分类号：	C04B35/66	主分类号：	C04B35/66
申请人：	武汉科技大学
发明人：	顾华志; 付绿平; 黄奥; 李正坤; 张美杰; 节秀秀
地址：	430081 湖北省武汉市青山区建设一路
优先权：
专利代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222	代理人：	张火春
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

本发明涉及一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。其具体方案是：以60~75wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以10~30wt%的刚玉细粉、2~6wt%的氧化镁微粉、3~8wt%的α-Al2O3微粉和3~8wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料。本发明制备的轻量铝镁浇注料具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能，能有效提高铝镁浇注料的使用寿命。

权利要求书

1.  一种轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于以60~75wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以10~30wt%的刚玉细粉、2~6wt%的氧化镁微粉、3~8wt%的α-Al₂O₃微粉和3~8wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料；
所述微孔刚玉-尖晶石颗粒的制备方法是：以55~90wt%的工业氧化铝细粉、10~45wt%的工业氢氧化铝细粉、3~6wt%的氧化镁细粉为原料，在球磨机中球磨0.5~2.5小时，再在成球机中成球，最后于1750~1900℃条件下在竖窑中保温2.5~3.5小时烧成，破碎至粒径为0.088~10mm，制得微孔刚玉-尖晶石颗粒；微孔刚玉-尖晶石颗粒的MgO含量为3~6wt%，显气孔率≤10%，闭口气孔率≥10%，平均孔径≤1μm。

2.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉中的一种或两种，粒径小于0.088mm。

3.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述氧化镁微粉的MgO含量＞95wt%，颗粒粒径D₅₀ 为4~6μm。

4.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述α-Al₂O₃微粉的Al₂O₃含量＞99wt%，颗粒粒径D₅₀为1~3μm。

5.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述铝硅凝胶粉的Al₂O₃含量为60~80wt%，SiO₂含量为20~40wt%，铝硅凝胶粉的颗粒粒径D₅₀小于1μm。

6.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述工业氧化铝细粉的Al₂O₃含量>99wt%，粒径为0.045~0.088mm。

7.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述工业氢氧化铝细粉的Al(OH)₃含量>98wt%，粒径小于0.02mm。

8.  根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述氧化镁细粉的MgO含量>99wt%，粒径小于0.02mm。

9.  一种轻量铝镁浇注料，其特征在于所述轻量铝镁浇注料是根据权利要求1~8项中任一项所述的轻量铝镁浇注料的制备方法制备的轻量铝镁浇注料。

说明书

一种轻量铝镁浇注料及其制备方法
技术领域
本发明属于铝镁浇注料技术领域。具体涉及一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。
背景技术
钢包是钢铁冶炼过程中重要的热工设备，钢包内衬材料的性能至关重要，其寿命长短不仅关系到耐火材料的消耗和炼钢成本，而且直接影响钢的产量和质量。因此，延长钢包内衬使用寿命一直是耐火材料领域关注的重点。随着炉外精炼和连铸技术的发展，钢水在钢包内停留时间延长，钢包内衬材料的使用条件日趋苛刻，对其性能要求也随之提高。
相比于其他材质的耐火材料，铝镁浇注料由于具有较好的耐侵蚀性及耐结构剥落性，已成为目前主流的钢包内衬材料。然而，从钢厂的实际应用情况来看，目前所制备的铝镁浇注料性能方面仍存在缺陷。第一，在使用过程中Al₂O₃及MgO反应生成的尖晶石能够提高耐火材料的抗渣性能，但是难以分布均匀，导致钢包内衬局部受侵蚀严重；第二，原位生成尖晶石反应过程中带来较大的永久线膨胀，导致材料的抗剥落性能下降，内衬材料在中后期开裂严重，大面积剥落；第三，钢水在钢包内部温降较快，内衬材料的隔热性能有待提高。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能的轻量铝镁浇注料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：以60~75wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以10~30wt%的刚玉细粉、2~6wt%的氧化镁微粉、3~8wt%的α-Al₂O₃微粉和3~8wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料。
所述微孔刚玉-尖晶石颗粒的制备方法是：以55~90wt%的工业氧化铝细粉、10~45wt%的工业氢氧化铝细粉、3~6wt%的氧化镁细粉为原料，在球磨机中球磨0.5~2.5小时，再在成球机中成球，最后于1750~1900℃条件下在竖窑中保温2.5~3.5小时烧成，破碎至粒径为0.088~10mm，制得微孔刚玉-尖晶石颗粒。微孔刚玉-尖晶石颗粒的MgO含量为3~6wt%，显气孔率≤10%，闭口气孔率≥10%，平均孔径≤1μm。
所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉中的一种或两种，粒径小于0.088mm。
所述氧化镁微粉的MgO含量＞95wt%，颗粒粒径D₅₀ 为4~6μm。
所述α-Al₂O₃微粉的Al₂O₃含量＞99wt%，颗粒粒径D₅₀为1~3μm。
所述铝硅凝胶粉的Al₂O₃含量为60~80wt%，SiO₂含量为20~40wt%，铝硅凝胶粉的颗粒粒径D₅₀小于1μm。
所述工业氧化铝细粉的Al₂O₃含量>99wt%，粒径为0.045~0.088mm。
所述工业氢氧化铝细粉的Al(OH)₃含量>98wt%，粒径小于0.02mm。
所述氧化镁细粉的MgO含量>99wt%，粒径小于0.02mm。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、采用微孔刚玉-尖晶石颗粒作为骨料，由于引入预合成尖晶石，能够避免原位生成尖晶石反应过程中的体积效应，同时，微孔能够容纳材料热处理过程中产生的热膨胀，提升材料的高温体积稳定性；
2、镁铝尖晶石在与熔渣接触时，对渣中FeO及MnO等组分的固溶是提升铝镁浇注料抗渣性能的重要原因。相比于其他引入方式，本发明能使镁铝尖晶石在浇注料中分散更为均匀，在与熔渣接触时，内衬整体抗渣性能较好，不易出现局部严重侵蚀；
3、采用的骨料为微孔颗粒，在钢包内衬材料使用过程中，骨料内部大量的闭口气孔的存在不仅能够提升材料的隔热性能，而且能够容纳温度剧变带来的热应力，提高钢包内衬材料的抗热剥落性能，同时，由于骨料平均孔径小，在与熔渣反应时，反应产物能够更快地达到过饱和，覆盖在骨料表面，提升材料抗渣性能。
本发明所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.10~+0.29%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为29~39%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为10~32%，渗透指数为45~60%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低7%以上。
因此，本发明所制备的轻量铝镁浇注料具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能，能有效提高铝镁浇注料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所采用的原料统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述微孔刚玉-尖晶石颗粒的制备方法是：以55~90wt%的工业氧化铝细粉、10~45wt%的工业氢氧化铝细粉、3~6wt%的氧化镁细粉为原料，在球磨机中球磨0.5~2.5小时，再在成球机中成球，最后于1750~1900℃条件下在竖窑中保温2.5~3.5小时烧成，破碎至粒径为0.088~10mm，制得微孔刚玉-尖晶石颗粒。微孔刚玉-尖晶石颗粒的MgO含量为3~6wt%，显气孔率≤10%，闭口气孔率≥10%，平均孔径≤1μm。
所述刚玉细粉的粒径小于0.088mm。
所述氧化镁微粉的MgO含量＞95wt%，颗粒粒径D₅₀ 为4~6μm。
所述α-Al₂O₃微粉的Al₂O₃含量＞99wt%，颗粒粒径D₅₀为1~3μm。
所述铝硅凝胶粉的Al₂O₃含量为60~80wt%，SiO₂含量为20~40wt%，铝硅凝胶粉的颗粒粒径D₅₀小于1μm。
所述工业氧化铝细粉的Al₂O₃含量>99wt%，粒径为0.045~0.088mm。
所述工业氢氧化铝细粉的Al(OH)₃含量>98wt%，粒径小于0.02mm。
所述氧化镁细粉的MgO含量>99wt%，粒径小于0.02mm。
实施例1
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以60~63wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以25~30wt%的刚玉细粉、2~4wt%的氧化镁微粉、3~5wt%的α-Al₂O₃微粉和3~5wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料。
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.23~+0.26%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为29~31%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为24~26%，渗透指数为55~58%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低7%以上。
实施例2
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例1：
本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.24~+0.28%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为29~32%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为28~30%，渗透指数为56~60%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低7%以上。
实施例3
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例1：
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.24~+0.29%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为29~32%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为27~32%，渗透指数为57~60%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低7%以上。
实施例4
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以63~67wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以20~25wt%的刚玉细粉、2~4wt%的氧化镁微粉、3~5wt%的α-Al₂O₃微粉和5~8wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料。
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.19~+0.23%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为31~34%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为16~23%，渗透指数为52~55%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低9%以上。
实施例5
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例4：
本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.20~+0.25%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为31~33%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为19~25%，渗透指数为52~56%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低9%以上。
实施例6
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例4：
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.21~+0.26%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为30~33%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为21~27%，渗透指数为52~56%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低9%以上。
实施例7
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以67~71wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以15~20wt%的刚玉细粉、4~6wt%的氧化镁微粉、5~8wt%的α-Al₂O₃微粉和3~5wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料。
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.15~+0.19%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为34~36%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为14~19%，渗透指数为48~52%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低10%以上。
实施例8
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例7：
本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.17~+0.21%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为33~35%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为16~21%，渗透指数为49~53%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低10%以上。
实施例9
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例7：
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.17~+0.21%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为32~35%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为16~23%，渗透指数为50~52%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低10%以上。
实施例10
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以71~75wt%的微孔刚玉-尖晶石颗粒为骨料，以10~15wt%的刚玉细粉、4~6wt%的氧化镁微粉、5~8wt%的α-Al₂O₃微粉和5~8wt%的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和3~10wt%的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时，最后在110~200℃条件下保温12~36小时，制得轻量铝镁浇注料。
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.10~+0.13%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为36~39%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为10~14%，渗透指数为45~48%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低12%以上。
实施例11
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例10：
本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.12~+0.14%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为35~39%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为12~14%，渗透指数为46~49%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低12%以上。
实施例12
一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例10：
本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。
本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.13~+0.16%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为35~37%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为13~17%，渗透指数为48~50%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低12%以上。
由于采用上述技术方案，本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、采用微孔刚玉-尖晶石颗粒作为骨料，由于引入预合成尖晶石，能够避免原位生成尖晶石反应过程中的体积效应，同时，微孔能够容纳材料热处理过程中产生的热膨胀，提升材料的高温体积稳定性；
2、镁铝尖晶石在与熔渣接触时，对渣中FeO及MnO等组分的固溶是提升铝镁浇注料抗渣性能的重要原因。相比于其他引入方式，本具体实施方式能够使得镁铝尖晶石在浇注料中分散更为均匀，在与熔渣接触时，内衬整体抗渣性能较好，不易出现局部严重侵蚀；
3、采用的骨料为微孔颗粒，在钢包内衬材料使用过程中，骨料内部大量的闭口气孔的存在不仅能够提升材料的隔热性能，而且能够容纳温度剧变带来的热应力，提高钢包内衬材料的抗热剥落性能，同时，由于骨料平均孔径小，在与熔渣反应时，反应产物能够更快地达到过饱和，覆盖在骨料表面，提升材料抗渣性能。
本具体实施方式所制备的轻量铝镁浇注料经检测：1500℃×3h烧后线变化率为+0.10~+0.29%；1100℃水冷五次后抗折强度保持率为29~39%；1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为10~32%，渗透指数为45~60%；应用于200t精炼钢包，其外壳温度平均降低7%以上。
因此，本具体实施方式所制备的轻量铝镁浇注料具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能，能有效提高铝镁浇注料的使用寿命。

资源描述

《一种轻量铝镁浇注料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种轻量铝镁浇注料及其制备方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104211420A43申请公布日20141217CN104211420A21申请号201410467630X22申请日20140915C04B35/6620060171申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路72发明人顾华志付绿平黄奥李正坤张美杰节秀秀74专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所特殊普通合伙42222代理人张火春54发明名称一种轻量铝镁浇注料及其制备方法57摘要本发明涉及一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。其具体方案是以6075WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以1030WT的刚玉细粉、26WT的氧化镁微粉、38WT的AL2O3微粉和38WT的铝。

2、硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料。本发明制备的轻量铝镁浇注料具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能，能有效提高铝镁浇注料的使用寿命。51INTCL权利要求书1页说明书6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页10申请公布号CN104211420ACN104211420A1/1页21一种轻量铝镁浇注料的。

3、制备方法，其特征在于以6075WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以1030WT的刚玉细粉、26WT的氧化镁微粉、38WT的AL2O3微粉和38WT的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料；所述微孔刚玉尖晶石颗粒的制备方法是以5590WT的工业氧化铝细粉、1045WT的工业氢氧化铝细粉、36WT的氧化镁细粉为原料，在球磨机中球磨0525小时，再在成球机中成球，。

4、最后于17501900条件下在竖窑中保温2535小时烧成，破碎至粒径为008810MM，制得微孔刚玉尖晶石颗粒；微孔刚玉尖晶石颗粒的MGO含量为36WT，显气孔率10，闭口气孔率10，平均孔径1M。2根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉中的一种或两种，粒径小于0088MM。3根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述氧化镁微粉的MGO含量95WT，颗粒粒径D50为46M。4根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述AL2O3微粉的AL2O3含量99WT，颗粒粒径D50为13M。5根据权利要求1所述的轻。

5、量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述铝硅凝胶粉的AL2O3含量为6080WT，SIO2含量为2040WT，铝硅凝胶粉的颗粒粒径D50小于1M。6根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述工业氧化铝细粉的AL2O3含量99WT，粒径为00450088MM。7根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述工业氢氧化铝细粉的ALOH3含量98WT，粒径小于002MM。8根据权利要求1所述的轻量铝镁浇注料的制备方法，其特征在于所述氧化镁细粉的MGO含量99WT，粒径小于002MM。9一种轻量铝镁浇注料，其特征在于所述轻量铝镁浇注料是根据权利要求18项中任一项所述的轻量。

6、铝镁浇注料的制备方法制备的轻量铝镁浇注料。权利要求书CN104211420A1/6页3一种轻量铝镁浇注料及其制备方法技术领域0001本发明属于铝镁浇注料技术领域。具体涉及一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。背景技术0002钢包是钢铁冶炼过程中重要的热工设备，钢包内衬材料的性能至关重要，其寿命长短不仅关系到耐火材料的消耗和炼钢成本，而且直接影响钢的产量和质量。因此，延长钢包内衬使用寿命一直是耐火材料领域关注的重点。随着炉外精炼和连铸技术的发展，钢水在钢包内停留时间延长，钢包内衬材料的使用条件日趋苛刻，对其性能要求也随之提高。0003相比于其他材质的耐火材料，铝镁浇注料由于具有较好的耐侵蚀性及耐结构剥。

7、落性，已成为目前主流的钢包内衬材料。然而，从钢厂的实际应用情况来看，目前所制备的铝镁浇注料性能方面仍存在缺陷。第一，在使用过程中AL2O3及MGO反应生成的尖晶石能够提高耐火材料的抗渣性能，但是难以分布均匀，导致钢包内衬局部受侵蚀严重；第二，原位生成尖晶石反应过程中带来较大的永久线膨胀，导致材料的抗剥落性能下降，内衬材料在中后期开裂严重，大面积剥落；第三，钢水在钢包内部温降较快，内衬材料的隔热性能有待提高。发明内容0004本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能的轻量铝镁浇注料及其制备方法。0005为实现上述目的，本发明采用的技术方案是。

8、以6075WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以1030WT的刚玉细粉、26WT的氧化镁微粉、38WT的AL2O3微粉和38WT的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料。0006所述微孔刚玉尖晶石颗粒的制备方法是以5590WT的工业氧化铝细粉、1045WT的工业氢氧化铝细粉、36WT的氧化镁细粉为原料，在球磨机中球磨0525小时，再在成球机中成球，最后于175。

9、01900条件下在竖窑中保温2535小时烧成，破碎至粒径为008810MM，制得微孔刚玉尖晶石颗粒。微孔刚玉尖晶石颗粒的MGO含量为36WT，显气孔率10，闭口气孔率10，平均孔径1M。0007所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉中的一种或两种，粒径小于0088MM。0008所述氧化镁微粉的MGO含量95WT，颗粒粒径D50为46M。0009所述AL2O3微粉的AL2O3含量99WT，颗粒粒径D50为13M。0010所述铝硅凝胶粉的AL2O3含量为6080WT，SIO2含量为2040WT，铝硅凝胶粉的颗粒粒径D50小于1M。0011所述工业氧化铝细粉的AL2O3含量99WT，粒径为00450。

10、088MM。说明书CN104211420A2/6页40012所述工业氢氧化铝细粉的ALOH3含量98WT，粒径小于002MM。0013所述氧化镁细粉的MGO含量99WT，粒径小于002MM。0014由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果1、采用微孔刚玉尖晶石颗粒作为骨料，由于引入预合成尖晶石，能够避免原位生成尖晶石反应过程中的体积效应，同时，微孔能够容纳材料热处理过程中产生的热膨胀，提升材料的高温体积稳定性；2、镁铝尖晶石在与熔渣接触时，对渣中FEO及MNO等组分的固溶是提升铝镁浇注料抗渣性能的重要原因。相比于其他引入方式，本发明能使镁铝尖晶石在浇注料中分散更为均匀，在与熔。

11、渣接触时，内衬整体抗渣性能较好，不易出现局部严重侵蚀；3、采用的骨料为微孔颗粒，在钢包内衬材料使用过程中，骨料内部大量的闭口气孔的存在不仅能够提升材料的隔热性能，而且能够容纳温度剧变带来的热应力，提高钢包内衬材料的抗热剥落性能，同时，由于骨料平均孔径小，在与熔渣反应时，反应产物能够更快地达到过饱和，覆盖在骨料表面，提升材料抗渣性能。0015本发明所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为010029；1100水冷五次后抗折强度保持率为2939；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1032，渗透指数为4560；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低7以上。0016因此，本发明所制。

12、备的轻量铝镁浇注料具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能，能有效提高铝镁浇注料的使用寿命。具体实施方式0017下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。0018为避免重复，先将本具体实施方式所采用的原料统一描述如下，实施例中不再赘述所述微孔刚玉尖晶石颗粒的制备方法是以5590WT的工业氧化铝细粉、1045WT的工业氢氧化铝细粉、36WT的氧化镁细粉为原料，在球磨机中球磨0525小时，再在成球机中成球，最后于17501900条件下在竖窑中保温2535小时烧成，破碎至粒径为008810MM，制得微孔刚玉尖晶石颗粒。微孔刚玉尖晶石颗粒的MGO含量为36WT。

13、，显气孔率10，闭口气孔率10，平均孔径1M。0019所述刚玉细粉的粒径小于0088MM。0020所述氧化镁微粉的MGO含量95WT，颗粒粒径D50为46M。0021所述AL2O3微粉的AL2O3含量99WT，颗粒粒径D50为13M。0022所述铝硅凝胶粉的AL2O3含量为6080WT，SIO2含量为2040WT，铝硅凝胶粉的颗粒粒径D50小于1M。0023所述工业氧化铝细粉的AL2O3含量99WT，粒径为00450088MM。0024所述工业氢氧化铝细粉的ALOH3含量98WT，粒径小于002MM。0025所述氧化镁细粉的MGO含量99WT，粒径小于002MM。0026实施例1一种轻量铝镁浇。

14、注料及其制备方法。以6063WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以说明书CN104211420A3/6页52530WT的刚玉细粉、24WT的氧化镁微粉、35WT的AL2O3微粉和35WT的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料。0027本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。0028本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为023026；1。

15、100水冷五次后抗折强度保持率为2931；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2426，渗透指数为5558；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低7以上。0029实施例2一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例1本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。0030本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为024028；1100水冷五次后抗折强度保持率为2932；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2830，渗透指数为5660；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低7以上。0031实施例3一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例1本实。

16、施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。0032本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为024029；1100水冷五次后抗折强度保持率为2932；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2732，渗透指数为5760；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低7以上。0033实施例4一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以6367WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以2025WT的刚玉细粉、24WT的氧化镁微粉、35WT的AL2O3微粉和58WT的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后。

17、外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料。0034本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。0035本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为019023；1100水冷五次后抗折强度保持率为3134；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1623，渗透指数为5255；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低9以上。0036实施例5一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例4本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。说明书CN104211420A4/6。

18、页60037本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为020025；1100水冷五次后抗折强度保持率为3133；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1925，渗透指数为5256；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低9以上。0038实施例6一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例4本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。0039本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为021026；1100水冷五次后抗折强度保持率为3033；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2127，渗透指数为5256；应用于200T精炼钢。

19、包，其外壳温度平均降低9以上。0040实施例7一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以6771WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以1520WT的刚玉细粉、46WT的氧化镁微粉、58WT的AL2O3微粉和35WT的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料。0041本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。0042本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化。

20、率为015019；1100水冷五次后抗折强度保持率为3436；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1419，渗透指数为4852；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低10以上。0043实施例8一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例7本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。0044本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为017021；1100水冷五次后抗折强度保持率为3335；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1621，渗透指数为4953；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低10以上。0045实施例9一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质。

21、料外，其余同实施例7本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。0046本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为017021；1100水冷五次后抗折强度保持率为3235；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1623，渗透指数为5052；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低10以上。0047实施例10一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。以7175WT的微孔刚玉尖晶石颗粒为骨料，以说明书CN104211420A5/6页71015WT的刚玉细粉、46WT的氧化镁微粉、58WT的AL2O3微粉和58WT的铝硅凝胶粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的质量百分含量，。

22、先将所述基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后外加占所述骨料与所述基质料之和310WT的水，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护1224小时，最后在110200条件下保温1236小时，制得轻量铝镁浇注料。0048本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉。0049本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为010013；1100水冷五次后抗折强度保持率为3639；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1014，渗透指数为4548；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低12以上。0050实施例11一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例10。

23、本实施例中，所述刚玉细粉为白刚玉细粉。0051本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为012014；1100水冷五次后抗折强度保持率为3539；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1214，渗透指数为4649；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低12以上。0052实施例12一种轻量铝镁浇注料及其制备方法。除下述基质料外，其余同实施例10本实施例中，所述刚玉细粉为板状刚玉细粉和白刚玉细粉的混合物。0053本实施例所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为013016；1100水冷五次后抗折强度保持率为3537；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1317，。

24、渗透指数为4850；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低12以上。0054由于采用上述技术方案，本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果1、采用微孔刚玉尖晶石颗粒作为骨料，由于引入预合成尖晶石，能够避免原位生成尖晶石反应过程中的体积效应，同时，微孔能够容纳材料热处理过程中产生的热膨胀，提升材料的高温体积稳定性；2、镁铝尖晶石在与熔渣接触时，对渣中FEO及MNO等组分的固溶是提升铝镁浇注料抗渣性能的重要原因。相比于其他引入方式，本具体实施方式能够使得镁铝尖晶石在浇注料中分散更为均匀，在与熔渣接触时，内衬整体抗渣性能较好，不易出现局部严重侵蚀；3、采用的骨料为微孔颗粒，在钢包内衬材料使用。

25、过程中，骨料内部大量的闭口气孔的存在不仅能够提升材料的隔热性能，而且能够容纳温度剧变带来的热应力，提高钢包内衬材料的抗热剥落性能，同时，由于骨料平均孔径小，在与熔渣反应时，反应产物能够更快地达到过饱和，覆盖在骨料表面，提升材料抗渣性能。0055本具体实施方式所制备的轻量铝镁浇注料经检测15003H烧后线变化率为010029；1100水冷五次后抗折强度保持率为2939；1500静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为1032，渗透指数为4560；应用于200T精炼钢包，其外壳温度平均降低7以上。说明书CN104211420A6/6页80056因此，本具体实施方式所制备的轻量铝镁浇注料具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能，能有效提高铝镁浇注料的使用寿命。说明书CN104211420A。

展开阅读全文