[發明專利]高孔隙率礦熱爐爐襯材料制備方法

在審

• 申請號: 201610984283.7
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN108059469A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 徐廣平;宋一華;何江榮
• 申請（專利權）人: 江蘇中磊節能科技發展有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B38/02;C04B35/443;C04B35/632;C04B35/64
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 劉忠祥

本發明公開了一種高孔隙率礦熱爐爐襯材料制備方法。該制備方法以含氧化鋁物質作為氧化鋁的來源，以含鎂碳酸鹽物質作為氧化鎂的來源，經濕法球磨分散、加入適量粘結劑、潤滑劑研磨均勻，篩分、成型、燒結獲得高孔隙率礦物基陶瓷膜支撐體。含鎂碳酸鹽物質既是反應物又是成孔劑，在保證了支撐體在具有足夠機械性能的前提下，同時具有較高的孔隙率，以保證其較高的滲透性能。本發明還以廉價的物質為原料，在更低的溫度下燒結而成，從而大大降低了制備成本。

技術領域

本發明涉及一種高隔熱耐火材料制備工藝，尤其涉及用于礦熱爐爐膛隔熱材料廠制備方法。

背景技術

礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，主要用于金屬氧化礦石的還原冶煉，是一種耗電量巨大的工業電爐，其電極插入爐料中進行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過爐料，以爐料中電阻而產生能量來熔煉金屬。

應用于礦熱爐的陶瓷膜由于具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、機械強度高、易清洗、穩定性好、分離效率高等優點而成為近二十年來膜領域的重要發展方向。多孔陶瓷膜支撐體是陶瓷膜實際應用中的載體。為提高支撐體孔隙率，一般添加有機成孔劑（如淀粉）或者無機成孔劑（如碳粉），在燒結過程中會分解排除。但成孔劑的引入不利于支撐體的燒結，另外顆粒之間易于由成孔劑間的橋架作用而導致支撐體孔徑分布不均，結構均勻性變差，因此難以制得高孔隙率的陶瓷膜支撐體。而以碳酸鹽做為成孔劑時，雖然能提高孔隙率，但是由于過多液相的引入，使得支撐體的性能大大的降低，因此實現具有較高孔隙率同時具有較高性能的陶瓷膜支撐體的是當前生產所面臨的問題。另外，支撐體用氧化鋁原料價格大約在20元~30元/公斤，制備溫度在1500℃~1700℃，甚至更高，也使生產成本大量增加，這也限制了陶瓷膜進一步的發展。

為了降低支撐體的制備成本，當前生產用支撐體材質逐漸向低成本化的莫來石支撐體及堇青石支撐體發展。與氧化鋁材質相比，原料的價格及燒結溫度均比氧化鋁低，降低生產成本。但生產制備過程中仍是以莫來石與堇青石粉為主要原料，原料的合成又帶來較高的制備成本。同時氣孔的形成方式仍以顆粒堆積為主，也難以實現高孔隙率陶瓷膜支撐體的制備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高孔隙率礦熱爐爐襯材料制備方法，它不僅能形成孔徑分布均勻、化學穩定性好的陶瓷膜支撐體，而且工藝簡單合理、制備成本低。

為了解決上述技術問題，本發明的高孔隙率礦熱爐爐襯材料制備方法，

包括以下步驟：

（1）將30wt%-40wt%的含鎂碳酸鹽物質和60wt%~70wt%的含氧化鋁物質以濕法混合研磨2h~12h后，進行固液分離而制得研磨混合粉體；

（2）向研磨混合粉體添加粘結劑與潤滑劑，并充分混合而制得混合粉體；

（3）混合粉體經壓制成型后進行干燥，得到陶瓷膜支撐體坯體；干燥溫度為40℃~100℃；

（4）對陶瓷膜支撐體坯體進行高溫燒結，其高溫燒結的加溫程序是，首先以1~3℃/min升溫速度加溫至80℃~120℃，保溫0~2h；再以1~4℃/min升溫速度加溫至400℃~600℃，保溫0-3h；再以1~4℃/min升溫速度加溫至1200~1400℃保溫1-4h。