[發明專利]一種表面有硫酸鋇層的耐火材料顆粒及其制備方法

無效

• 申請號: 201210007135.1
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102584271A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王家邦
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/628
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發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硫酸鋇層的耐火材料顆粒及其制備方法。

背景技術

隨著我國對有色金屬需求的迅猛增長，有色冶煉廠不斷采用新工藝和新技術，使有色冶金爐的大型化和高效化以適應時代要求，這就使得耐火材料的使用條件愈來愈苛刻，對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中的一個關鍵環節之一，有色冶金窯爐中金屬液接觸部位均采用致密高質量耐火材料。

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，而且導熱系數高，熱量損失嚴重；若采用輕質原料和低成本高硅原料則易出現滲鋁或與鋁熔液反應，性能難以滿足生產所需。若這些原料表面涂敷一層抗鋁溶液滲透或反應的硫酸鋇，就能很好地解決這些問題。此外在有色冶金中輕引入質骨料作為爐料，可大幅度降低制品導熱系數，減少能耗，有利于貫徹執行國家節能減排重大戰略，并能大幅度提高制品熱震性能，延長使用壽命，降低使用成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種表面有硫酸鋇層的耐火材料顆粒及其制備方法，利用現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硫酸鋇。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一、一種不沾鋁耐火材料顆粒，在耐火材料顆粒表面覆有一層質量分數為0.05～50％的硫酸鋇。

所述的耐火材料顆粒為致密耐火材料顆粒或輕質耐火材料顆粒，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、燒結剛玉、電熔剛玉、尖晶石，燒結鎂砂、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、.一種不沾鋁耐火材料顆粒的制備方法，該方法的步驟如下：

(1)配料：

制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用；具體成分指標為：含硫酸根化合物水溶液質量分數為5～42.9％；含鋇化合物水溶液質量分數為3～26％；硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質量分數為：5～25％；硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質量分數為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硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的耐火材料再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干；

2.2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在耐火材料顆粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的耐火材料顆粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干；

2.3將硫酸鋇溶膠噴在耐火材料顆粒的表面至完全濕潤，烘干；

2.4將耐火材料顆粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為0.5～60min，取出后烘干；

2.5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在耐火材料顆粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；

(3)熱處理

將表面涂有一層硫酸鋇的耐火材料顆粒置于600～900℃的熱處理爐中保溫1～4小時，隨爐降溫，完成制備。

所述的含硫酸根化合物水溶液為硫酸銨水溶液、硫酸鉀水溶液或硫酸鈉水溶液；所述的含鋇化合物水溶液為硝酸鋇水溶液或氯化鋇水溶液。

所述的耐火材料顆粒為致密耐火材料顆粒或輕質耐火材料顆粒，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、燒結剛玉、電熔剛玉、燒結鎂砂、電熔鎂砂、鎂橄欖石、蛇紋石、鐵渣或鋼渣。

所述的輕質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。

本發明具有的有益效果是：