一种抗水化镁钙质中间包涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料领域。本发明专利技术提供了一种抗水化镁钙质中间包涂料，包含如下重量份的组分：重烧镁砂颗粒5～73份；钙原料20～88份；纤维1.1～1.3份；纳米结合剂3～5份；有机增塑剂0.05～1份；防爆剂0.1～0.3份；减水剂1～2份。本发明专利技术还提供了一种抗水化镁钙质中间包涂料的制备方法。本发明专利技术的有机增塑剂有利于提高材料的塑性、粘性，保证涂料的施工性能，且施工过程不脱落；纤维及防爆剂的复配使用，可以在涂料内部形成毛细排气孔，保证镁钙质涂料在养护过程中水汽及钙原料分解放出的气体排出时不鼓包，快速烘烤时不崩塌、剥落等。

【技术实现步骤摘要】
一种抗水化镁钙质中间包涂料及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料
，尤其涉及一种抗水化镁钙质中间包涂料及其制备方法。
技术介绍
钢铁冶炼过程中，连铸中间包是与钢液接触的最后一个容器，对提高钢液的质量，制得洁净钢液十分重要。因此要求中间包工作衬对钢液污染少，并能吸收钢液中非金属夹杂物。CaO能够吸附钢中的夹杂物和S、P等有害元素，具有很好的净化钢液能力。同时，CaO的高温稳定性最好，它向钢中的增氧也很少。但是，由于CaO防水化技术尚不完善，极易水化产生膨胀，致使材料粉化、出现裂纹或开裂。涂抹料施工过程需要加入20％左右的水，对镁钙质涂料防水化性能提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗水化镁钙质中间包涂料及其制备方法。本专利技术针对镁钙质涂料防水化性能差的问题，考虑选用石灰石、白云石、消石灰、轻质碳酸钙的一种或几种复合作为钙源，一方面彻底解决了CaO水化的问题，另一方面产生的游离CaO可以净化钢水。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种抗水化镁钙质中间包涂料，包含如下重量份的组分：作为优选，所述重烧镁砂颗粒的粒度≤1mm。作为优选，所述钙原料为石灰石颗粒、白云石颗粒、消石灰粉、轻质碳酸钙粉、煅烧高铁白云石颗粒中的一种或几种；所述石灰石颗粒的粒度≤1mm；白云石颗粒和煅烧高铁白云石颗粒的粒度为1～3mm；消石灰粉和轻质碳酸钙粉的粒度≤0.075mm。作为优选，所述纤维为重量比为10:1的麻纤维与有机纤维的混合物，或者重量比为10:1的纸纤维与有机纤维的混合物。作为优选，所述纳米结合剂为硅粉或粘土，所述纳米结合剂的粒度≤50nm。作为优选，所述有机增塑剂为糊精和/或羧甲基纤维素钠。作为优选，所述防爆剂为金属铝粉，所述防爆剂的粒度≤80目。作为优选，所述减水剂为质量比为1～3:1～3的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠。本专利技术还提供了一种抗水化镁钙质中间包涂料的制备方法，包括如下步骤：1)将钙原料和重烧镁砂颗粒混合，得到第一混合物；2)将所述第一混合物和纤维混合，得到第二混合物；3)将所述第二混合物和纳米结合剂、减水剂混合，得到第三混合物；4)将所述第三混合物和有机增塑剂、防爆剂混合，得到抗水化镁钙质中间包涂料。作为优选，所述步骤1)混合的时间为1～3min，步骤2)混合的时间为0.5～1.5min，步骤3)混合的时间为0.5～1.5min，步骤4)混合的时间为7～9min。本专利技术的有益效果包括以下几点：1)纳米结合剂的加入可以在各温度点产生强度，性能达到传统二氧化硅粉结合的涂料。2)有机增塑剂的加入有利于提高材料的塑性、粘性，保证涂料的施工性能，且施工过程不脱落。3)纤维及防爆剂的复配使用，可以在涂料内部形成毛细排气孔，保证镁钙质涂料在养护过程中水汽及钙原料分解放出的气体排出时不鼓包，快速烘烤时不崩塌、剥落等。其原理在于加入的纤维相互“搭桥”连接，在烘烤时收缩、燃烧掉，形成网状毛细排气孔，从而可降低衬体烘烤时产生过大的内部蒸气压，防止爆裂。4)减水剂的加入有利于降低涂抹料的用水量，改善作业性能。具体实施方式本专利技术提供了一种抗水化镁钙质中间包涂料，包含如下重量份的组分：本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含5～73份的重烧镁砂颗粒，优选为8～70份，进一步优选为15～60份。本专利技术所述重烧镁砂颗粒的粒度优选≤1mm，更优选≤0.9mm。本专利技术所述重烧镁砂颗粒中，每5～73重量份粒度≤1mm的组分中包含的粒度≤0.075mm的组分重量份优选5～30，进一步优选10～25。本专利技术所述重烧镁砂颗粒中MgO含量优选≥91％，更优选≥93％。本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含20～88份的钙原料，优选为25～80份，进一步优选为30～75份。本专利技术所述钙原料优选为石灰石颗粒、白云石颗粒、消石灰粉、轻质碳酸钙粉、煅烧高铁白云石颗粒中的一种或几种；所述石灰石颗粒的粒度优选≤1mm，进一步优选≤0.9mm；白云石颗粒和煅烧高铁白云石颗粒的粒度优选为1～3mm，进一步优选为2mm；消石灰粉和轻质碳酸钙粉的粒度优选≤0.075mm，进一步优选≤0.07mm。本专利技术所述煅烧高铁白云石优选以优质白云石为原料，在回转窑中≥1850℃下煅烧而成。本专利技术通过选用合理粒度与用量的石灰石颗粒、白云石颗粒、消石灰粉、轻质碳酸钙粉、煅烧煅烧白云石颗粒中的一种或几种作为钙原料与重烧镁砂颗粒搭配使用，用于涂抹料中抗水化性好。本专利技术的钙原料在高温下原位分解生成的CaO是以f-CaO形式存在的，有利于洁净钢水，吸附钢水中的Al2O3、SiO2等夹杂物，同时降低钢中有害元素S、P的含量，这对于洁净钢冶炼是极为重要的。本专利技术制备的镁钙质涂料中的CaO含量在8～46％，可以满足不同冶炼钢种对不同钙含量的需要。白云石中MgCO3分解温度为790℃，CaCO3分解温度为940℃，石灰石分解温度约在1000℃，本专利技术利用它们之间的分解温度差使其在高温下交替分解，产生的气体依次排出，不会因为集中分解而导致鼓包、塌包。本专利技术的煅烧高铁白云石具有化学纯度高，烧结程度好，抗渣性强的特点。本专利技术采用一定比例的煅烧高铁白云石，避免高温收缩过大，煅烧高铁白云石中的CaO被Fe2O3稳定，不易水化。由于重烧镁砂在高温下会产生膨胀，本专利技术的钙原料分解产生收缩，二者结合，并不影响重烧镁砂高温下使用。本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含1.1～1.3份的纤维，优选为1.2份。本专利技术所述纤维优选为重量比为10:1的麻纤维与有机纤维的混合物，或者重量比为10:1的纸纤维与有机纤维的混合物。本专利技术所述有机纤维的熔点优选60～80℃，进一步优选70℃。本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含3～5份的纳米结合剂，优选为4份。本专利技术所述纳米结合剂优选为硅粉或粘土，所述纳米结合剂的粒度优选≤50nm，进一步优选≤48nm。本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含0.05～1份的有机增塑剂，优选为0.1～0.8份，进一步优选为0.2～0.7份。本专利技术所述有机增塑剂优选为糊精和/或羧甲基纤维素钠。本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含0.1～0.3份的防爆剂，优选为0.1～0.2份，进一步优选为0.2份。本专利技术所述防爆剂优选为金属铝粉，所述防爆剂的粒度优选≤80目，进一步优选≤70目。本专利技术所述的金属铝粉遇水反应生成Al(OH)3，并放出H2，在涂料凝固前H2逸出形成毛细排气孔，提高透气性。本专利技术所述抗水化镁钙质中间包涂料包含1～2份的减水剂，优选为1.5～2份，进一步优选为1.5份。本专利技术所述减水剂优选为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的质量比优选为1～3:1～3，进一步优选为1:1。本专利技术还提供了一种抗水化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：





2.根据权利要求1所述的抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在于，所述重烧镁砂颗粒的粒度≤1mm。


3.根据权利要求1或2所述的抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在于，所述钙原料为石灰石颗粒、白云石颗粒、消石灰粉、轻质碳酸钙粉、煅烧高铁白云石颗粒中的一种或几种；所述石灰石颗粒的粒度≤1mm；白云石颗粒和煅烧高铁白云石颗粒的粒度为1～3mm；消石灰粉和轻质碳酸钙粉的粒度≤0.075mm。


4.根据权利要求3所述的抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在于，所述纤维为重量比为10:1的麻纤维与有机纤维的混合物，或者重量比为10:1的纸纤维与有机纤维的混合物。


5.根据权利要求4所述的抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在于，所述纳米结合剂为硅粉或粘土，所述纳米结合剂的粒度≤50nm。


6.根据权利要求5所述的抗水化镁钙质中间包涂料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：于九利，王新杰，胡玲军，赵现华，任林，刘丽，颜浩，赵伟，
申请(专利权)人：北京利尔高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11