一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及抗侵蝕氧化劑的技術領域，具體地指一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 含碳耐火材料的研制和普及是耐火材料技術和產品發展的一座里程碑。將碳源 (比如石墨、瀝青等）引入到耐火材料中，賦予耐火材料優異的抗熱震性、抗渣鐵侵蝕性能。 尤其是在高強度冶煉環境下，比如轉爐，含碳耐火材料是其他材料所不能替代。許多功能性 的耐火材料性能也離不開碳的貢獻。然而，含碳耐火材料具有一個突出的缺點，那就是高溫 下容易氧化脫碳。一旦耐火材料中的碳被氧化分解，其主要性能將急劇惡化，不能擔負高強 冶煉的重擔。
[0003]為了減少耐火材料中的碳的氧化破壞，目前，耐火材料行業廣泛使用各種抗氧化 劑。常用的抗氧化劑有金屬硅粉、金屬鋁粉、碳化硼、氮化硼、塞隆等，他們單獨使用或者復 合使用來降低碳的氧化，效果明顯。這些品種的抗氧化劑的抗氧化機理大致相同，都是通過 氧化自己來減少碳的氧化來實現的。然而，這些抗氧化劑的使用也面臨著兩個缺陷：（1)僅 作為抗氧化劑使用，一旦被氧化，其作用也相應消失；(2)這些抗氧化劑的價格都很昂貴， 在配方中的綜合使用成本較高。以鐵溝料為例，碳化硼和金屬硅粉的配方加入量分別為 0. 5 %和2 %，直接配方成本達到700元/噸。
[0004] 含碳耐火材料需要很好的抗氧化性和優良的抗侵蝕性能，傳統的抗氧化劑難以提 供附加的抗侵蝕性能，而且價格昂貴，迫切需要新的外加劑產品來滿足其不斷升級的技術 需求。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的就是要提供一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑及其制備方法，以解決傳 統抗氧化劑使用成本過高及抗侵蝕性能不足的問題。
[0006] 為實現此目的，本發明所提供的一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照 質量百分比混合而成：碳化硅微粉80~95%、氧化鋁微粉0~10%、硼酸鹽0~10%、聚 丙烯酸鈉1~5%。
[0007] 優選的，一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質量百分比混合而成：碳 化硅微粉85~95%、氧化鋁微粉2~10%、硼酸鹽2~10%、聚丙烯酸鈉1~3%。
[0008] 進一步的，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 3~5微米。
[0009] 進一步的，所述氧化鋁微粉為煅燒a氧化鋁，中位徑粒度為1~5微米。
[0010] 進一步的，所述硼酸鹽為硼酸銨和/或硼酸鋅，當硼酸銨和硼酸鋅兩者復合使用 時，兩者的質量比為1:1~2。
[0011] 進一步的，所述聚丙烯酸鈉的分子量為1000~2000。
[0012] 本發明的制備方法包括如下步驟：
[0013] (1)將碳化硅微粉、氧化鋁微粉、硼酸鹽、聚丙烯酸鈉共磨，再加水攪拌，得到固相 含量為75~85 %，溫度為60~70°C的均勻料漿；
[0014] (2)將上述均勻料漿進行干燥處理，即得含水率< 3%的抗侵蝕氧化劑粉體。
[0015] 更進一步的，上述步驟（2)中干燥處理方式為噴霧干燥方式，或離心脫水后烘干 的方式。
[0016] 本發明具有以下優點：
[0017] (1)本發明對含碳耐火材料產品都能提供良好的抗氧化性能，其抗氧化作用溫度 可以低至500°C;
[0018] (2)本發明能夠提高含碳耐火材料產品的抗侵蝕性能，對鐵水、酸、堿性渣的侵蝕 都具有很好的抵抗力；
[0019] (3)本發明具有良好的配方適應性，能夠改善含碳不定型耐火材料產品的施工性 能；
[0020] (4)本發明具有很高的性價比，可以大幅度降低含碳耐火材料配方的抗氧化成 本；
[0021] (5)本發明在含碳耐火材料配方中的加入量為3~5%，用量少，且具有良好的攪 拌均勻性。
【具體實施方式】
[0022] 以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：
[0023] 實施例1 :一種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質量百分比混合而成： 碳化硅微粉80 %、氧化鋁微粉10 %、硼酸鹽8 %、聚丙烯酸鈉2 %。
[0024] 上述方案中，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 3微米。
[0025] 上述方案中，所述氧化鋁微粉為煅燒a氧化鋁，中位徑粒度為1微米。
[0026] 上述方案中，所述硼酸鹽為硼酸銨和硼酸鋅，其中，硼酸銨為5%、硼酸鋅為3%。
[0027] 上述方案中，所述聚丙烯酸鈉的分子量為1000。
[0028] 本發明的制備方法，包括如下步驟：
[0029](1)將碳化硅微粉、氧化鋁微粉、硼酸鹽、聚丙烯酸鈉通過球磨機研磨20分鐘，再 加水攪拌30分鐘，得到固相含量為75%，溫度為60°C的均勻料漿；
[0030] (2)將上述均勻料漿進行噴霧干燥處理，得到含水率< 3%的抗侵蝕氧化劑粉體。
[0031] 實施例2 : -種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質量百分比混合而成： 碳化硅微粉85 %、氧化鋁微粉7 %、硼酸鹽3 %、聚丙烯酸鈉5 %。
[0032] 上述方案中，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 5微米。
[0033] 上述方案中，所述氧化鋁微粉為煅燒a氧化鋁，中位徑粒度為5微米。
[0034] 上述方案中，所述硼酸鹽為硼酸銨，其中，硼酸銨的質量分數為3%。
[0035] 上述方案中，所述聚丙烯酸鈉的分子量為2000。
[0036] 本發明的制備方法，包括如下步驟：
[0037] (1)將碳化硅微粉、氧化鋁微粉、硼酸鹽、聚丙烯酸鈉通過球磨機研磨20分鐘，加 水攪拌30分鐘，得到固相含量為80%，溫度為65°C的均勻料漿；
[0038] (2)將上述均勻料漿進行噴霧干燥處理，得到含水率<3%的抗侵蝕氧化劑粉體。
[0039] 實施例3 : -種耐火材料用抗侵蝕氧化劑，由下述原料按照質量百分比混合而成： 碳化硅微粉90 %、氧化鋁微粉5 %、硼酸鹽4 %、聚丙烯酸鈉1 %。
[0040] 上述方案中，所述碳化硅微粉為高純碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位徑粒度為 3微米。
[0041] 上述方案中，所述氧化鋁微粉為