一种耐火材料用抗侵蚀氧化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及抗侵蚀氧化剂的技术领域，具体地指一种耐火材料用抗侵蚀氧化剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 含碳耐火材料的研制和普及是耐火材料技术和产品发展的一座里程碑。将碳源 (比如石墨、沥青等）引入到耐火材料中，赋予耐火材料优异的抗热震性、抗渣铁侵蚀性能。 尤其是在高强度冶炼环境下，比如转炉，含碳耐火材料是其他材料所不能替代。许多功能性 的耐火材料性能也离不开碳的贡献。然而，含碳耐火材料具有一个突出的缺点，那就是高温 下容易氧化脱碳。一旦耐火材料中的碳被氧化分解，其主要性能将急剧恶化，不能担负高强 冶炼的重担。
[0003]为了减少耐火材料中的碳的氧化破坏，目前，耐火材料行业广泛使用各种抗氧化 剂。常用的抗氧化剂有金属硅粉、金属铝粉、碳化硼、氮化硼、塞隆等，他们单独使用或者复 合使用来降低碳的氧化，效果明显。这些品种的抗氧化剂的抗氧化机理大致相同，都是通过 氧化自己来减少碳的氧化来实现的。然而，这些抗氧化剂的使用也面临着两个缺陷：（1)仅 作为抗氧化剂使用，一旦被氧化，其作用也相应消失；(2)这些抗氧化剂的价格都很昂贵， 在配方中的综合使用成本较高。以铁沟料为例，碳化硼和金属硅粉的配方加入量分别为 0. 5 %和2 %，直接配方成本达到700元/吨。
[0004] 含碳耐火材料需要很好的抗氧化性和优良的抗侵蚀性能，传统的抗氧化剂难以提 供附加的抗侵蚀性能，而且价格昂贵，迫切需要新的外加剂产品来满足其不断升级的技术 需求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是要提供一种耐火材料用抗侵蚀氧化剂及其制备方法，以解决传 统抗氧化剂使用成本过高及抗侵蚀性能不足的问题。
[0006] 为实现此目的，本发明所提供的一种耐火材料用抗侵蚀氧化剂，由下述原料按照 质量百分比混合而成：碳化硅微粉80~95%、氧化铝微粉0~10%、硼酸盐0~10%、聚 丙烯酸钠1~5%。
[0007] 优选的，一种耐火材料用抗侵蚀氧化剂，由下述原料按照质量百分比混合而成：碳 化硅微粉85~95%、氧化铝微粉2~10%、硼酸盐2~10%、聚丙烯酸钠1~3%。
[0008] 进一步的，所述碳化硅微粉为高纯碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位径粒度为 3~5微米。
[0009] 进一步的，所述氧化铝微粉为煅烧a氧化铝，中位径粒度为1~5微米。
[0010] 进一步的，所述硼酸盐为硼酸铵和/或硼酸锌，当硼酸铵和硼酸锌两者复合使用 时，两者的质量比为1:1~2。
[0011] 进一步的，所述聚丙烯酸钠的分子量为1000~2000。
[0012] 本发明的制备方法包括如下步骤：
[0013] (1)将碳化硅微粉、氧化铝微粉、硼酸盐、聚丙烯酸钠共磨，再加水搅拌，得到固相 含量为75~85 %，温度为60~70°C的均匀料浆；
[0014] (2)将上述均匀料浆进行干燥处理，即得含水率< 3%的抗侵蚀氧化剂粉体。
[0015] 更进一步的，上述步骤（2)中干燥处理方式为喷雾干燥方式，或离心脱水后烘干 的方式。
[0016] 本发明具有以下优点：
[0017] (1)本发明对含碳耐火材料产品都能提供良好的抗氧化性能，其抗氧化作用温度 可以低至500°C;
[0018] (2)本发明能够提高含碳耐火材料产品的抗侵蚀性能，对铁水、酸、碱性渣的侵蚀 都具有很好的抵抗力；
[0019] (3)本发明具有良好的配方适应性，能够改善含碳不定型耐火材料产品的施工性 能；
[0020] (4)本发明具有很高的性价比，可以大幅度降低含碳耐火材料配方的抗氧化成 本；
[0021] (5)本发明在含碳耐火材料配方中的加入量为3~5%，用量少，且具有良好的搅 拌均匀性。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0023] 实施例1 :一种耐火材料用抗侵蚀氧化剂，由下述原料按照质量百分比混合而成： 碳化硅微粉80 %、氧化铝微粉10 %、硼酸盐8 %、聚丙烯酸钠2 %。
[0024] 上述方案中，所述碳化硅微粉为高纯碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位径粒度为 3微米。
[0025] 上述方案中，所述氧化铝微粉为煅烧a氧化铝，中位径粒度为1微米。
[0026] 上述方案中，所述硼酸盐为硼酸铵和硼酸锌，其中，硼酸铵为5%、硼酸锌为3%。
[0027] 上述方案中，所述聚丙烯酸钠的分子量为1000。
[0028] 本发明的制备方法，包括如下步骤：
[0029](1)将碳化硅微粉、氧化铝微粉、硼酸盐、聚丙烯酸钠通过球磨机研磨20分钟，再 加水搅拌30分钟，得到固相含量为75%，温度为60°C的均匀料浆；
[0030] (2)将上述均匀料浆进行喷雾干燥处理，得到含水率< 3%的抗侵蚀氧化剂粉体。
[0031] 实施例2 : -种耐火材料用抗侵蚀氧化剂，由下述原料按照质量百分比混合而成： 碳化硅微粉85 %、氧化铝微粉7 %、硼酸盐3 %、聚丙烯酸钠5 %。
[0032] 上述方案中，所述碳化硅微粉为高纯碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位径粒度为 5微米。
[0033] 上述方案中，所述氧化铝微粉为煅烧a氧化铝，中位径粒度为5微米。
[0034] 上述方案中，所述硼酸盐为硼酸铵，其中，硼酸铵的质量分数为3%。
[0035] 上述方案中，所述聚丙烯酸钠的分子量为2000。
[0036] 本发明的制备方法，包括如下步骤：
[0037] (1)将碳化硅微粉、氧化铝微粉、硼酸盐、聚丙烯酸钠通过球磨机研磨20分钟，加 水搅拌30分钟，得到固相含量为80%，温度为65°C的均匀料浆；
[0038] (2)将上述均匀料浆进行喷雾干燥处理，得到含水率<3%的抗侵蚀氧化剂粉体。
[0039] 实施例3 : -种耐火材料用抗侵蚀氧化剂，由下述原料按照质量百分比混合而成： 碳化硅微粉90 %、氧化铝微粉5 %、硼酸盐4 %、聚丙烯酸钠1 %。
[0040] 上述方案中，所述碳化硅微粉为高纯碳化硅，其碳化硅含量多97%，中位径粒度为 3微米。
[0041] 上述方案中，所述氧化铝微粉为