[發明專利]一種含均質料的剛玉-莫來石質高強耐磨可塑料

有效

• 申請號: 201010535348.2
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN102030550A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 占華生;康振杰;劉淑煥;趙燕;鄭華;李燕京;王林俊;李平
• 申請（專利權）人: 通達耐火技術股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 呂中強

技術領域

本發明屬于高溫耐磨耐火材料領域，特別是發明了采用低吸水率、低氣孔率以及高均勻性的人工合成均質料替代剛玉、莫來石原料直接復合使用的體系或者高吸水率、高氣孔率以及均勻性差的燒結礬土熟料的天然原料，研制出了均質的剛玉-莫來石質高強耐磨可塑料。區別于澆注料，可塑料無需支設模具，直接采用涂抹、搗打的施工方法。該材料可廣泛應用于高爐、熱風爐、循環流化床、垃圾焚燒爐、催化裂化裝置等熱工設備的易磨損、滲透及侵蝕等部位，特別是異型或者結構復雜的部位。

技術背景

高爐、熱風爐、循環流化床、垃圾焚燒爐、催化裂化裝置等熱工設備的易磨損、滲透及侵蝕部位，是高溫設備的關鍵部位，尤其是異型或者結構復雜等部位，直接影響高溫爐襯的使用壽命和高溫設備的利用效率，耐火原料中，剛玉具有高熔點、高強度和高耐磨性的特點，莫來石材料具有熱震穩定性好的特性，因此，采用無需支設模具，可直接施工的剛玉-莫來石系材料是理想的耐磨耐火可塑料之一。

傳統的剛玉-莫來石系耐磨耐火可塑料骨料主要以兩種形式，一種是直接采用剛玉和莫來石原料復合繼配使用，一種是使用礦物相由剛玉和莫來石相組成的燒結礬土熟料，其原料配比為：剛玉-莫來石或燒結鋁礬土原料(3～1mm)10％～50％、(1mm＞)10％～35％、(0.088mm＞)的細粉5～35％、氧化鋁微粉3～15％、二氧化硅微粉2～8％、純鋁酸鈣水泥1～8％、磷酸2～10％以及磷酸二氫鋁溶液2～10％。體積密度2.7g/cm³，熱傳導率1.5W.m^-1.K^-1。但是，直接采用剛玉和莫來石原料復合繼配使用時，由于剛玉和莫來石都是高溫相，不易燒結，使用時，結合強度低，耐磨性能不好。而傳統的高鋁礬土熟料的天然原料，隨著產地的差異，原料組成不同，尤其是雜質種類和含量差異較大，而且，受傳統的燒成工藝和人工揀選工藝的影響，高鋁礬土熟料具有質量不夠穩定，加工不夠精細，均勻性差等特點，這嚴重影響了耐磨耐火可塑料性能指標的穩定性和損毀速率的均勻性，尤其在雜質集中或者低檔燒結礬土熟料混入時，會出現高溫爐襯局部磨損、滲透及侵蝕過快等問題，嚴重降低了耐磨材料的使用壽命和高溫窯爐的利用系數。

均質類材料是對現有礬土天然原料通過均化工藝和適當高溫煅燒，從而達到結構、性能和質量的穩定、均勻，避免雜質集中的現象。高鋁礬土基的均質料，國外主要為美國的含氧化鋁50％～70％的系列均質礬土熟料(牌號為Mulcoa)，是C.E.公司在Georgia州利用當地和附近的高鋁礬土，經過濕法擠壓成型，在回轉窯高溫煅燒制成，英國牌號為Molochite的均質料(Al₂O₃含量為42％～44％)是利用當地高嶺土，漂洗、凈化后壓坯并在隧道窯燒成。在九十年代中期，美國C.E.公司在貴州建廠，利用當地資源生產高純均質礬土熟料，Al₂O₃含量90％～93％(牌號為α-Star)。我國在“八·五”攻關中，根據我國礬土的鋁含量和雜質特點，進行過高鋁礬土均化料的研究開發工作，逐漸開發了Al₂O₃含量為70％～90％的均質料，體積密度為2.9～3.5g·cm^-3。人工合成均質料，具有低氣孔率、低吸水率、體積密度高以及高均勻性等特點。

關于均質料的應用已經逐漸展開，而采用Al₂O₃含量為70％～90％的均質料替代傳統燒結礬土熟料或者剛玉-莫來石混合原料，開發低氣孔率、低吸水率和高穩定性的耐磨耐火可塑料的報道較少。

發明內容

本發明目的是采用Al₂O₃含量為70％～90％的均質料替代傳統燒結礬土熟料或者剛玉-莫來石混合原料，開發低氣孔率、低吸水率和高穩定性的耐磨耐火可塑料。區別于澆注料，可塑料無需支設模具，直接采用涂抹、搗打的施工方法。

一種含均質料的剛玉-莫來石質高強耐磨可塑料，本發明選用的原料由高鋁均質料(8～5mm、5～3mm、3～1mm、1mm＞和小于0.088mm的細粉)、氧化鋁微粉、二氧化硅微粉、粘土、磷酸、磷酸二氫鋁溶液、純鋁酸鈣水泥以及外加劑等組成。