本发明专利技术涉及一种用纳米Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和ＭｇＯ复合氧化物陶瓷结合的尖晶石－镁质耐火浇注料及其制备方法，此浇注料是以Ａｌ（ＯＨ）↓［３］和Ｍｇ（ＯＨ）↓［２］复合溶胶悬浮液作纳米陶瓷结合剂，并直接加入到混合料中，通过原位合成反应，形成以尖晶石和氧化镁为主要成分的纳米结构基质，制成了本发明专利技术的纳米尖晶石－镁质耐火浇注料。此浇注料的配料特点是骨料使用尖晶石或在尖晶石骨料中加入适量的≤５ｍｍ的烧结镁砂，以提高浇注料总体ＭｇＯ含量；基质料由纳米陶瓷结合剂系统与氧化镁和少量不同特性的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］及外加剂组成，在进行二次尖晶石的合成反应后，伴随着膨胀并在约束下发生致密化，从而导致宏观和微观结构改善、性能的提高、耐用性增强，制成耐侵蚀性和耐浸润性更加优异的尖晶石－镁质浇注料，在二次精炼整体钢包中渣线部位使用，取得了良好的使用效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料
，尤其涉及一种炼钢二次精炼整体钢包用纳米复合氧化物 陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料。
技术介绍
近年来，耐火材料技术发展的主要趋势是不断增加整体材料或不定形耐火材料，特别是 耐火浇注料的使用，其在许多国家浇注料的产量己超过耐火材料总产量的一半以上，特别是 在闩本钢铁工业中浇注料的使用量己达70%， 。这主要是得益于快速简便的机械化筑炉及其与定型制品更加优异的性能以 及良好的使用效果。从炼钢精炼技术角度出发，采用二次精炼生产超洁净钢，减少钢中夹杂, 提高钢的品种和质量才是实施整体钢包的根本目的。另一方面，这种整体钢包最大特点是可 实施不停炉连续热修补作业，并且还可实施连续"套修补"作业，即当钢包内衬损坏到一定 程度时，不像砖衬那样将残余内衬全部拆除，而是经过简单清理后重新支模浇注使之成为一 个新的整体内衬，即实现所谓"永久内衬"的目的，对整体钢包而言，这一措施是降低材料 消耗和生产成本最有效方法，同时也是提高资源利用率、减少环境污染最有效措施，所以用 耐火浇注料浇注的整体精炼钢包是二次精炼技术发展的重要方向。关于整体精炼钢包内衬用浇注料材质选择，目前在国内外主要使用铝-尖晶石浇注料，其 特征是它具有较好的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性以及高温体积稳定性、抗热震性、高温蠕变性 等特点。但是，随着二次精炼比率的提高，钢包内衬的负荷比以往增大，目前的状况是随着 处理时间和处理温度的提高，以及处理渣的高碱度化等，使铝-尖晶石耐火浇注料的使用寿命 明显降低，为二次精炼技术的实施和发展带来了一定的困难。另一方面，这种铝-尖品石浇注 料自身在性能方面存在着一些缺陷，主要反应在抗渣侵蚀性和抗渣渗透性相对较差，因此在 实际使用中常常出现裂纹、剥落、掉块等损毁形式，从而导致使用寿命进一歩降低，出现了 与二次精炼使用要求不相适应的局面，所以二次精炼整体钢包内衬越来越要求高耐用性的新 材质。本专利技术纳米A1A和MgO复合氧化物陶瓷结合的尖晶石-镁质耐火浇注料，其主要技术特 征 一是此浇注料是以Al(0H):,和Mg(0H)2复合溶胶液作为纳米陶瓷结合剂，并直接加入到混 合料中，通过原位合成反应形成以尖晶石和氧化镁为主要成分的纳米结构基质的尖晶石-镁质 耐火浇注料；二是在钢包用浇注料品种方面，开发了高耐用性的尖晶石-镁质耐火浇注料的新品种，使其在抗渣侵蚀性和抗渣渗透性同时显著提高，解决了以往使用铝-尖晶石浇注料存在 的抗渣侵蚀性与抗渣渗透性之间存在的矛盾问题，即在铝-尖晶石浇注料中，当增加MgO和尖 晶石含量时，虽然可以提高抗渣侵蚀性能，但抗渣渗透性却明显降低，最终导致裂纹和剥落 损毁的发生。纳米A1A、 MgO复合氧化物陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料生产与使用成功， 为二次精炼整体钢包的实施与发展提供了良好的可行条件。
技术实现思路
本专利技术目的是采用纳米技术和纳米材料在传统的耐火材料行业中进行应用，丌创了纳米 耐火材料新领域，解决以往传统耐火材料在组织结构和技术性能方面存在的缺陷，丌发出能 够形成纳米结构基质的耐火浇注料，使其纳米技术和纳米材料所具有的功能和特性在耐火浇 注料中都能够充分显示出来，全面提升和改善耐火浇注料的组织结构，特别是微观显微结构， 各项性能指标以及使用中需求高的耐用性，以适应各种二次精炼技术发展需求，确保二次精 炼设备的高效运转，为钢铁工业采用新技术的发展提供最好服务。为此本专利技术提供一种纳米 A1A、 MgO复合氧化物陶瓷结合的尖品石-镁质耐火浇注料，它的最大特点是抗渣侵蚀性和抗渣渗透性同时得到显著提高，满足了二次精炼钢包渣线部位的使用需求，为精炼钢包渣线部 位提供了浇注料的新品种，为二次精炼钢包全部实施整体浇注创造了可行的条件。本专利技术的纳米A1203、 MgO复合氧化物陶瓷结合的尖晶石-镁质耐火浇注料是采用以下配料 和工艺制成的。配料的质量百分比是由骨料、基质粉料和结合剂系统组成。其中骨料配料为 67-73%;基质粉料和结合剂系统配料为27-33%。骨料配料组成富铝或富镁合成尖晶石:67-73%，其中10-25 mm大颗粒料为30-40%; 5-10咖颗粒料为 5-15%; 3-5 mm颗粒料为0-10%; 1-3 mm颗粒料为0-10%; 0. 1-1 ram细颗粒料为5-15%;烧结或电熔镁石颗粒料0. 1-5 mm， 0-30%，其中3-5 mm颗粒料为0-15%， 1-3 mm颗粒料 为0-10%， 0. 1-1 mm细颗粒料为0-5%。基质粉料和结合剂系统配料组成烧结或电熔氧化镁粉《44Mffl ， 4-10%;电熔白刚玉或板状刚玉粉《44Rn ， 4-9%;a-A1A超细粉《4陶，0-5%;反应性活性八1203超细粉《4Mm ， 1-4%;合成尖晶石粉《10Pm， 0-10%;纯铝酸钙水泥2-4%;硅灰0.5-1%;纳米氢氧化物复合溶胶悬浮液，以干料量计2-5%;六偏磷酸钠，外加0-0.35%;三聚磷酸钠，外加0-0.35%;乙二醇，夕卜加0-0.2%;丁醇，外加0-0.2%;MgCl2溶胶剂，外加0-3%;水，外加0-1%。配料中所述的纳米A1(0H)3、 Mg(0H)2复合溶胶悬浮液的制备是以水合氧化铝和反应活性氧化镁或烧结镁石超细粉体作为起始原料，采用溶胶-凝胶工艺方法，在常温下与水发生水化反应，生成Al(0H)3和Mg(0H)2复合溶胶悬浮液作为本专利技术浇注料使用的纳米复合氧化物陶瓷 结合剂，并将这种方法制备的液态陶瓷结合剂经过分散和溶胶化处理后直接加入到混合料中， 通过原位合成反应，形成以尖晶石和氧化镁为主晶相的纳米结构基质，制成了本专利技术的纳米 复合氧化物陶瓷结合的尖晶石-镁质浇注料。配料中所述的骨料部分是由富铝或富镁合成尖晶石、煅烧镁石等组成，其骨料具体配料 可采用以下两种不同配料形式 一是以不同粒级的富铝或富镁合成尖晶石为骨料；二是在合 成尖晶石骨料中加入一定数量的《5 inm不同粒级镁砂颗粒，这两种不同配料形式其目的都是 为了提高新型浇注料总体MgO含量，进一歩提高浇注料的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性，以适应 二次精炼整体钢包使用要求。在骨料颗粒级配方面突出特点是临界粒度大，为25 mm;大颗粒 含量多，15-25 mm大颗粒可高达35-40%;颗粒分级范围广，分为大小五种颗粒粒级，并以不 同比例配制，为生产高致密度、低气孔、高强度耐火浇注料提供了重要保证条件。配料中所述的基质粉料和结合剂系统是由纳米A1A和MgO复合氧化物陶瓷结合剂、纯铝 酸钙水泥、微米和亚微米粒级的烧结氧化镁或电熔氧化镁和不同品种八1203的各种基质粉料， 以及外加剂等组成。陶瓷基纳米复合材料，它是指异质相纳米颗粒均匀地分散在陶瓷氧化物 的基质中所形成的复合材料，其主要特征在于从基质复合粉体的粒度角度出发，它是由纳 米氧化物陶瓷粉体、微米和亚微米粒级的各种基质粉料，按基质与分散相粒径大小划分，纳 米复相陶瓷包括微米、亚微米级晶粒构成的基质粉料与纳米粒级分散相的复合；在材质方面 是采用纳米复合氧化物陶瓷结合剂，其基质配料主要技术特征在于 一是采用纳米复合氧化物作为陶瓷结合剂，形成以二次纳米尖晶石为主要成分的纳米结构基质的尖晶石-镁质浇注料；二是基质粉料品种多，粒级细，通常《44Mm，有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｇＯ复合陶瓷结合尖晶石－镁质耐火浇注料及其制备方法，其特征在于耐火浇注料配料组成的质量百分比是由６７－７３％的骨料和２７－３３％基质粉料及结合剂系统组成，骨料配料组成：富铝或富镁合成尖晶石：６７－７３％，其中１０－２５ｍｍ大颗粒料为３０－４０％；５－１０ｍｍ颗粒料为５－１５％；３－５ｍｍ颗粒料为０－１０％；１－３ｍｍ颗粒料为０－１０％；０．１－１ｍｍ细颗粒料为５－１５％；烧结镁石颗粒料为：０．１－５ｍｍ，０－３０％，其中３－５ｍｍ颗粒料为０－１５％，１－３ｍｍ颗粒料为０－１０％，０．１－１ｍｍ细颗粒料为０－５％；基质粉料和结合剂系统配料组成：烧结或电熔氧化镁粉：≤４４μｍ，４－１０％；电熔白刚玉或板状刚玉粉：≤４４μｍ，４－９％；α－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］超细粉：≤４μｍ，０－５％；反应性活性Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］超细粉：≤４μｍ，１－４％；合成尖晶石粉：≤１０μｍ，０－１０％；纯铝酸钙水泥：２－４％；硅灰：０．５－１％；纳米氢氧化物复合溶胶悬浮液（以干料量计）：２－５％；六偏磷酸钠（外加）：０－０．３５％；三聚磷酸钠（外加）：０－０．３５％；乙二醇（外加）：０－０．２％；丁醇（外加）：０－０．２％；ＭｇＣｌ２溶胶剂（外加）：０－３％；水（外加）：０－１％。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高树森，
申请(专利权)人：高树森，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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