[發明專利]亞鐵鋁鎂耐火材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410334203.4
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104072171A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 陳俊紅;封吉圣;賈元平;趙兵;朱波;孫加林;李勇;薛文東
• 申請（專利權）人: 淄博市魯中耐火材料有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，涉及一種亞鐵鋁鎂耐火材料及其制備方法。

背景技術

隨著環保意識的增強，開發環境友好型產品是適應工業生產和發展的必須。對于水泥回轉窯用內襯材料，要求該內襯材料必須具有很好的結構柔韌性。普遍使用的鎂鉻磚由于在生產和使用過程中會產生六價鉻有毒物而對環境造成嚴重污染。

國內外對鐵鋁尖晶石的合成都采用燒結法或電熔法。對燒結法合成鐵鋁尖晶石來說，一般式以氧化鐵(四氧化三鐵或三氧化二鐵)鐵和氧化鋁為起始原料，氧化鐵在弱還原氣氛下才能存在，然后與氧化鋁反應形成鐵鋁尖晶石。國外對含鐵鋁尖晶石的鎂質耐火材料所用的鐵鋁尖晶石多是采用電熔法生產的，但能耗高、價格昂貴。

亞鐵鋁尖晶石在自然界中存在極少，只能采用人工合成。如CN200710053793.3所述的“一種合成鐵鋁尖晶石的方法”采用Al₂O₃、Al(OH)₃、Al₂O₃·H₂O以及礬土等與Fe₂O₃、FeO及Fe₃O₄等含鐵化合物混合；在材料中引入TiO₂作為燒結助劑，改善材料的燒結性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種亞鐵鋁鎂耐火材料，避免鐵在不同價態之間變化而導致的體積效應，同時提供一種亞鐵鋁鎂耐火材料的制備方法，合成工藝簡單、易于實施。

本發明亞鐵鋁鎂耐火材料，耐火材料的化學成份為Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO，其中Fe₂O₃：Al₂O₃質量比例為35-60：65-40，且含有以Fe₂O₃+Al₂O₃計量的15-40％質量的MgO，所述的化學成分都是將FeO換算為Fe₂O₃來計算。

該耐火材料經XRD檢測，物相為FeAl₂O₄和/或MgAl₂O₂和/或Mg(Fe)O和/或MgFe₂O₄，或這幾種物相的固溶體。

本發明亞鐵鋁鎂耐火材料的制備方法，制備步驟如下：

所述的制備方法是將含鐵化合物、含鋁化合物、含鎂化合物材料所述比例配料，外加3-5％結合劑，經混合、成型、坯體干燥后，在高溫窯中經1300-1700℃、保溫4-6小時，自然冷卻后取出，其中，含氧化鋁型原料和含鐵型原料的粒度都在170目以下。

還原氣氛采用空氣埋碳氣氛。

所述的含鋁化合物是燒結鋁礬土、水鋁石、氫氧化鋁或工業氧化鋁中的一種或幾種。

所述的含鎂化合物為菱鎂礦、輕燒鎂粉中的一種或幾種。

所述的含鐵化合物為軋鋼皮、氧化鐵紅或鐵粉中的一種或幾種。

所用的結合劑包括淀粉、樹脂、糊精、糖漿廢棄物或纖維素中的一種或幾種。

相對于目前的燒結和電熔的鐵鋁尖晶石原料，本發明的亞鐵鋁鎂系原料，鐵離子在高溫下的擴散阻力增大，使鐵離子不易擴散出去而穩定在結構內，如此可以保證該原料在高溫下使用的體積穩定性；尤其在以MgO為主的材料中，可以減緩鐵離子在MgO中的擴散深度，保持鎂質材料穩定性。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明亞鐵鋁鎂耐火材料，避免鐵在不同價態之間變化而導致的體積效應，鐵離子在高溫下的擴散阻力增大，尤其在以MgO為主的材料中，減緩鐵離子在MgO中的擴散深度，同時提供一種亞鐵鋁鎂耐火材料的制備方法，合成工藝簡單、易于實施。

附圖說明

圖1、實施例1產品的xrd圖。

圖2、實施例2產品的xrd圖。

圖3、實施例3產品的xrd圖。

圖4、實施例4產品的xrd圖。

圖5、實施例5產品的xrd圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例1