[發明專利]納米AL2O3薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料及其制備方法

有效

• 申請號: 200810079799.2
• 申請日: 2008-11-19
• 公開（公告）號: CN101417884A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 高樹森
• 申請（專利權）人: 高樹森
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種納米Al₂O₃薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料，其特征在于含碳澆注料配料組成 的質量百分比是由67-73％的骨料和27-33％的基質粉料組成，以納米氫氧化鋁溶膠懸浮液作 為結合劑；并外加0-1％的水，外加0-0.35％的六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉，外加0-0.35％的有 機乙二醇、丁醇類分散劑；其中

骨料配料為：

特級礬土熟料：33-50％，其中5-10mm顆粒料為7-14％，＞10mm～≤25mm大顆粒為25-35％； 3-5mm亞白剛玉或棕剛玉顆粒料為：5-12％；電熔白剛玉或板狀剛玉：6-16％，其中0.1-1mm 顆粒料為5-12％，＞1～≤3mm顆粒料為0-10％；鋁鎂尖晶石：6-14％，其中0.1-1mm顆粒料 為6-10％，＞1～≤3mm顆粒料為0-8％；

基質粉料為：

≤44μm鋁鎂尖晶石粉：0-12％；≤44μm白剛玉或板狀剛玉：5-14％；≤4μm煅燒α-Al₂O₃超 細粉：0-5％；≤2μm活性Al₂O₃超細粉：1-5％；≤44μm煅燒MgO：0-5％；電熔MgO：0-5％；D₅₀＝2.6μm 碳粉：3-5％；碳化硅粉：2-4％；金屬硅粉：0.5-2.5％；金屬鋁粉：0-0.5％；純鋁酸鈣水泥： 2-4％；硅灰：0.5-2％；

結合劑為：納米氫氧化鋁溶膠懸浮液，以干料量計：2-4％；納米氫氧化鋁溶膠懸浮液作 為納米陶瓷結合劑和涂覆碳粉的涂覆材料，其制備工藝是采用溶膠-凝膠工藝方法，以水合氧 化鋁細粉為起始原料，加入定量的水，放入高速旋轉的沖擊混合攪拌機中進行分散和溶膠化 處理，使水合氧化鋁發生水化反應，經稀釋和分散處理后制成濃度為45-47％的氫氧化鋁溶膠 懸浮液。

2.根據權利要求1所述的一種納米Al₂O₃薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料，其特征在 于作為碳源的碳粉采用焦粉，粒度2μm；防氧化劑采用碳化硅粉、金屬硅粉、金屬鋁粉。

3.根據權利要求1所述的一種納米Al₂O₃薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料，為反應合 成碳-鋁尖晶石澆注料和預合成碳-鋁尖晶石澆注料；反應合成碳-鋁尖晶石澆注料的合成反應 是在生產和使用過程中進行的；預合成碳-鋁尖晶石澆注料是以預先合成尖晶石為主，反應合 成尖晶石為輔。

4.根據權利要求1所述的一種納米Al₂O₃薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料制備方法， 其特征在于耐火澆注料的制備工藝是將配制的干混合料在強制式攪拌機中干混1-2分鐘，將 經分散和稀釋后制成的58-61％的納米碳-氫氧化鋁復合溶膠液直接加入到混合料中再濕混攪 拌5分鐘，在混合攪拌過程中根據料漿失水情況補加0-1％的水，再經濕混攪拌、澆注、震動 成型、養護、烘烤，制成納米Al₂O₃薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料；在耐火澆注料的制 備工藝中，碳-鋁尖晶石納米結構基質的形成是在澆注料混合和攪拌過程中，基質粉料中的燒 結氧化鎂粉和混合水發生水化生成氫氧化鎂溶膠，它與氫氧化鋁溶膠懸浮液通過原位合成反 應，形成了碳-鋁尖晶石納米結構基質。

5.根據權利要求4所述的一種納米Al₂O₃薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料制備方法， 其特征在于碳粉的涂覆工藝是采用液相分散包裹法，其具體實施步驟是將納米氫氧化鋁溶膠 懸浮液與碳粉一起放入高速旋轉沖擊攪拌機中進行高速沖擊攪拌處理1-4小時，其中該攪拌 機轉速為1500-2000轉/分鐘，經過高速沖擊和碰撞，導致形成氫氧化鋁溶膠被強烈地吸附在 碳粉表面上，實現了用氫氧化鋁溶膠涂覆碳粉的制作工藝，然后將這種復合溶膠液直接加入 到混合料中，在烘干加熱條件下，實現了溶膠向凝膠的轉化過程，從而形成了全覆蓋、無裂 紋、高強致密的納米AL₂O₃薄膜包裹碳粉的包裹層。