专利名称：镁质耐火材料结合剂及其使用方法
技术领域：
本发明所涉及的是生产镁质耐火材料所使用的结合剂及其使用方法。
目前镁质耐火材料所使用的结合剂主要是硅酸盐类(例如水玻璃等)、硫酸盐类(例如纸浆废液等)、卤化物类(例如卤水等)、磷酸盐类，铝酸盐类和一些酚类树脂等，这类结合剂由于没能很好地形成再结合相的晶界结合，所以在高温下的耐压强度和抗浸蚀性能不够理想，往往因再结合相被首先损毁而导致整个耐火材料的损毁，例如平炉出钢口使用的镁砖(又叫出钢口砖)寿命只有20-30炉，满足不了生产的需要。而且使用这类结合剂的镁质耐火材料一般都需要高温烧成工序。
本发明的目的就是要采用一种与上述材料不同的结合剂，提高镁质耐火材料的高温使用寿命，并简化镁质耐火材料的生产工艺。
本发明是镁质耐火材料结合剂，这里所说的镁质耐火材料中MgO含量为25-100%。结合剂是至少含有高化合价铬的铬酸盐类及它们的水合物或铬酸酐类物质，可以是重铬酸钠(Na2Cr2O7)、铬酸钠(Na2CrO4)、铬酸镁(MgCrO4)、重铬酸钾(K2Cr2O7)，重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]，铬酸铵[(NH4)2CrO4]等。也可以是这类物质的水合物，例如Na2Cr2O7·nH2O、Na2CrO4·nH2O、(NH4)2Cr2O7·nH2O……等。铬酸酐类物质是CrO3等。上述结合剂可以是固体的，也可以是它们的水溶液。可以是至少含有一种上述铬酸盐类及它们的水合物或者铬酸酐类的物质，也可以是至少含有二种以上上述铬酸盐类及它们的水合物或铬酸酐类物质。
本发明的特点是本发明所涉及的高化合价铬的铬酸盐类及它们的水合物或铬酸酐类物质使镁质耐火材料的再结合相生成铬酸镁胶结物，因而具有很高的耐压强度。在高温下促进了微细MgO的重结晶，形成MgOCr2O3与MgO的固溶晶体，以致随着温度的升高，生成复合铬镁尖晶石相，构成了MgO的晶界结合，封闭了硅酸盐相及含FeO渣的渗入孔道，从而提高镁质耐火材料的抗渣侵蚀性及高温性能。
用本发明所涉及的结合剂可以用来制造不定型镁质耐火材料，也可以用来制造成型镁质耐火材料。例如将一定比例的镁砂骨料、细粉料与本发明所涉及的结合剂混匀，然后加水混合，即可作为捣打料、喷补料或浇注料使用。当需要缩短固化时间时，可以适当地加一定量铬酸酐或其水溶液。如果在专业的工厂中将一定比例的镁砂骨料、细粉料、本发明所涉及的结合剂和水混合均匀，然后经高压成型制成各种形状的镁砖(干燥后不经煅烧就可以使用)，高温使用效果良好。用高纯镁砂和本发明所涉及的结合剂经高压成型制成的平炉出钢口砖，使用寿命可在150-200炉左右。用本发明所涉及的结合剂制造成型镁砖，由于省去了烧成工序，从而节省了能源，降低了成本。
本发明所涉及的结合剂的使用量是根据原料中MgO的含量(主要是细粉料中MgO的含量)和需生成的再结合相量确定，结合剂的加入量应适当，加入量过大，会使坯料发热变干难以成型，结合剂过少则起不到结合效果。结合剂的加入量以Cr2O3计，在再结合相中的比例为2-15%左右。
本发明所涉及的结合剂适用的镁质耐火材料MgO含量为25-100%，当骨料中MgO含量较低时，应提高细粉料中MgO的含量。铬酸酐类物质除具有结合剂的作用外，还具有加速固化的效果。
本发明实施例如下实施例1，用含MgO94-96%的锻烧镁砂制造不定型耐火材料(捣打料)。取骨料(含MgO94-96%左右的锻炼镁砂，粒度8-5mm占30%，5-1mm占30%，1-0.12mm占30%＜0.12mm占10%)75kg，结合剂(固体Na2Cr2O7·2H2O)2.4kg，混匀后加水4kg，然后加细粉料(MgO94-96%左右的锻炼镁砂，粒度为＜200目的占80%以上)25kg，充分混合后成为捣打料，在使用现场用模板支护后捣打，4小时左右后拆除模板，在常温下干燥10-16小时，或用150-200℃的热风干燥4小时左右即可使用。
实施例2，用CrO3代替Na2Cr2O7·2H2O作粘合剂，镁砂的成份、粒度用量，制作方法与实施例1相同。
实施例3，将实施例1中的骨料、结合剂、细粉料混合后装袋，在使用现场加水混合后使用。
实施例4，先将Na2Cr2O7·2H2O制成浓度为65%的水溶液，用这种溶液作结合剂，取2kg结合剂与75kg骨料(成份、粒度与实施例1相同)，25kg细粉料(成份、粒度与实施例1相同)混匀，然后再加1kg结合剂，充分混合后在压砖机上压制成镁砖。
实施例5，骨料、细粉料的成份和粒度与实施例1相同，取75kg骨料与1.5kgNa2Cr2O7·2H2O混合后，加水4kg，细粉料25kg，CrO3溶液(浓度为50%)1kg，混合后根据实际需要捣打成型。
权利要求
1.一种镁质耐火材料(其中MgO含量一般为25-100%)的结合剂，其结合剂由至少含有高化合价铬的铬酸盐类物质及它们的水合物或者至少含有铬酸酐类物质组成。
2.根据权利要求1所述的结合剂，其高化合价铬的铬酸盐类物质至少可以是含有重铬酸钠(Na2Cr2O7)、铬酸钠(Na2CrO4)、铬酸镁(MgCrO4)、重铬酸钾(K2Cr2O7)、重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]、铬酸铵[(NH4)2CrO4]其中的任何一种物质或者其中的任何几种物质及它们的水合物组成。
3.根据权利要求1或2所述的结合剂，其它们的水合物可以是至少含有Na2Cr2O7·nH2O、Na2CrO4·nH2O、(NH4)2Cr2O7·nH2O等其中的任何一种物质或者其中的任何几种物质组成。
4.根据权利要求1所述的结合剂，其铬酸酐类物质至少可以是含有铬酸酐(CrO3)的物质组成。
5.根据权利要求1，或2，或3，或4所述的结合剂的使用方法，其特征在于结合剂的加入量以Cr2O3计，在再结合相中的比例为2-15%左右。
6.根据权利要求1至4所述的结合剂及权利要求5所术的使用方法，其特征在于生产不定型镁质(其中MgO含量为25-100%)耐火材料或者定型镁质(其中MgO含量为25-100%)耐火材料。
全文摘要
本发明提供的镁质耐火材料结合剂为含有高化合价铬的铬酸盐类及它们的水合物或铬酸酐类的物质。可以用来制造不定型镁质耐火材料，也可用来制造成型镁质耐火材料。结合剂的使用量以Cr
文档编号C09K21/00GK1032351SQ87106728
公开日1989年4月12日 申请日期1987年9月29日 优先权日1987年9月29日
发明者朱怀清 申请人:冶金部鞍山热能研究所