[發(fā)明專利]一種表面有氟化鈣層的耐火材料顆粒及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210007028.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN102584265A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家邦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐火材料顆粒及其制備方法，尤其是涉及一種表面有氟化鈣層的耐火材料顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)對(duì)有色金屬需求的迅猛增長(zhǎng)，有色冶煉廠不斷采用新工藝和新技術(shù)，使有色冶金爐的大型化和高效化以適應(yīng)時(shí)代要求，這就使得耐火材料的使用條件愈來愈苛刻，對(duì)耐火材料提出了許多新的要求，耐火材料的選用已成為生產(chǎn)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，有色冶金窯爐中金屬液接觸部位均采用致密高質(zhì)量耐火材料。

以鋁冶金為例，熔鋁爐采用常用的致密高鋁礬土、電熔氧化鋁、燒結(jié)氧化鋁等原材料，外加碳化硅、鈦酸鋁、氟化鈣、硫酸鋇等防滲劑，不但成本高昂，而且導(dǎo)熱系數(shù)高，熱量損失嚴(yán)重；若采用輕質(zhì)原料和低成本高硅原料則易出現(xiàn)滲鋁或與鋁熔液反應(yīng)，性能難以滿足生產(chǎn)所需。若這些原料表面涂敷一層抗鋁溶液滲透或反應(yīng)的氟化鈣，就能很好地解決這些問題。此外在有色冶金中輕引入質(zhì)骨料作為爐料，可大幅度降低制品導(dǎo)熱系數(shù)，減少能耗，有利于貫徹執(zhí)行國(guó)家節(jié)能減排重大戰(zhàn)略，并能大幅度提高制品熱震性能，延長(zhǎng)使用壽命，降低使用成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種表面有氟化鈣層的耐火材料顆粒及其制備方法，利用現(xiàn)有耐火材料顆粒作為原材料，使耐火材料顆粒表面有一層具備不粘鋁特性的氟化鈣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一、一種表面有氟化鈣層的耐火材料顆粒：

在耐火材料顆粒表面覆有一層質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05～50％的氟化鈣。

所述的耐火材料顆粒為致密耐火材料顆粒或輕質(zhì)耐火材料顆粒，耐火材料顆粒尺寸為1微米～15厘米。

所述的致密耐火材料顆粒為硅石、熔融石英、蠟石、焦寶石、黏土熟料、高鋁礬土、燒結(jié)剛玉、電熔剛玉、尖晶石，燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂、鎂橄欖石、蛇紋石、硅線石，玄武巖鐵渣、鉻鐵渣或鋼渣。

所述的輕質(zhì)耐火材料顆粒為氧化鋁空心球、剛玉空心球、鎂鋁尖晶石空心球、鋁鈣空心球、漂珠、陶粒、珍珠巖或膨脹蛭石。

二、一種表面有氟化鈣層的耐火材料顆粒的制備方法，該方法的步驟如下：

(1)配料：

制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具體成分指標(biāo)為：含氟化合物水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～48％；含鈣化合物水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～55％；氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～25％；氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為10～30％；

(2)表面涂敷，有以下五種方法：

2.1將耐火材料顆粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的耐火材料再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；

2.2將含氟化合物水溶液噴涂在耐火材料顆粒的表面至濕潤(rùn)，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的耐火材料顆粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；

2.3將氟化鈣溶膠噴在耐火材料顆粒的表面至完全濕潤(rùn)，烘干；

2.4將耐火材料顆粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時(shí)間為0.5～60min，取出后烘干；

2.5直接將氟化鈣粉體漿料噴在耐火材料顆粒的表面直至完全濕潤(rùn)，烘干即可；

(3)熱處理：

將表面涂有一層氟化鈣的耐火材料顆粒置于800～1200℃的熱處理爐中保溫1～4小時(shí)，隨爐降溫，完成制備。

所述的氟化合物水溶液為氟化銨水溶液、氟化鈉水溶液或氟化鉀水溶液；所述的含鈣化合物水溶液為硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液。

所述的耐火材料顆粒為致密耐火材料顆粒或輕質(zhì)耐火材料顆粒，耐火材料顆粒尺寸為1微米～15厘米。

所述的致密耐火材料顆粒為硅石、熔融石英、蠟石、焦寶石、黏土熟料、高鋁礬土、燒結(jié)剛玉、電熔剛玉、燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂、鎂橄欖石、蛇紋石、鐵渣或鋼渣。

所述的輕質(zhì)耐火材料顆粒為氧化鋁空心球、剛玉空心球、鎂鋁尖晶石空心球、鋁鈣空心球、漂珠、陶粒、珍珠巖或膨脹蛭石。

本發(fā)明具有的有益效果是：