[發明專利]一種用于澆注料的新型骨料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710357948.6
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107235718A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 宋雅楠;趙義;陳榮榮;帥航;馬錚
• 申請（專利權）人: 浙江自立新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101;C04B35/628
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 解明鎧,劉靜靜

技術領域

本發明涉及耐火材料領域，具體涉及一種用于澆注料的新型骨料及其制備方法。

背景技術

耐火材料是人類利用熱能所不可缺少的材料，被廣泛地用于鋼鐵及有色金屬冶金工業、機械制造工業、建材工業、陶瓷、玻璃工業、化學及石油工業、電子工業及窯爐等工業。在不定形耐火材料中，骨料占近70％比例，使用量非常大，而大部分不定形耐火材料的使用環境溫度高達1500℃以上，需要使用耐火度較高的高純骨料，例如板狀剛玉、電熔白剛玉等，由于目前節能環保，資源節約等新型政策的開放，使得大量原料價格逐步上揚，開發新型原料已經成為目前不可避免的趨勢。

世界各國耐火材料的發展態勢來看，由于不定形耐火材料具有生產簡單，設備投入少，效率高，爐襯整體性與氣密性好，易于修補等優點而發展迅速。在發達國家，其在整個耐火材料領域中所占比例已超過50％，有的高達60～70％的水平。如果實現不定形耐火材料的輕質化、隔熱節能高效化和高壽命化，則可取代一些定形隔熱制品乃至一些用在非承重部位致密耐火材料。

發明內容

本發明提供了一種用于澆注料的新型骨料及其制備方法，所述新型骨料性質穩定、體積密度低、使用性能優越、原料豐富，可以有效地節約原料，降低澆注料成本，優化澆注料使用性能。

一種用于澆注料的新型骨料，所述新型骨料為核殼結構，其中核為剛玉顆粒或礬土顆粒，殼層為MgO、Cr₂O₃、Al₂O₃、Fe₂O₃、ZrO₂、稀土金屬氧化物中的至少一種，核與殼層之間為核材質與殼層材質在高溫下反應生成的過渡層。

本發明提供的新型骨料近似為核殼結構，核與殼分別采用不同的材質，且核與殼之間通過過渡層進行過渡，在化學成分以及物相組成上呈現梯度變化。

作為優選，所述殼層的原料中至少包括MgO。

作為優選，所述稀土金屬氧化物為Y₂O₃、Ce₂O₃或La₂O₃。兩種不同的稀土金屬氧化物認為是兩種材質。

作為優選，所述核為剛玉顆粒或釩土顆粒，所述殼層為MgO。

所述新型骨料的體積密度相對較小，可有效的降低耐火材料重量，減輕施工壓力，降低使用成本。

作為優選，所述剛玉顆粒或礬土顆粒的體積密度≤3.5g/cm³。

作為優選，所述高溫為1100℃～1900℃。在高溫下，剛玉顆粒或礬土顆粒與殼層原料采用的氧化物反應，生成過渡層。溫度根據殼層原料的不同而不同，所選溫度至少保證剛玉顆粒或礬土顆粒能夠與殼層原料發生氧化反應。

過渡層的性質與核以及殼層都不同，一方面能夠對核和殼層起到有效的連接作用；另一方面，也會影響新型骨料的性能，過渡層主要形成的尖晶石或固溶體等可以根據不同場合使用在不同的區域，同時尖晶石或固溶體作為復相存在，可在一定程度上提高材料的抗熱震性能和耐腐蝕性。

本發明還提供了一種所述的用于澆注料的新型骨料的制備方法，包括以下步驟：

在剛玉顆粒或礬土顆粒表面覆著殼層原料漿體，在1100℃～1900℃溫度下燒成3～10h，得到所述的新型骨料。

剛玉顆粒或礬土顆粒的顆粒粒徑根據需要進行選擇，例如，15-10mm、10-5mm、5-3mm或其他需要的粒度分布，所述剛玉的化學成分：Al₂O₃≥90％，SiO₂≤2.0％，CaO≤2.0％，R₂O≤1.0％，R為堿金屬；所述礬土的化學成分：Al₂O₃≥80％，SiO₂≤3.0％，CaO≤2.0％，R₂O≤1.0％，R為堿金屬。

所述覆著可以采用掛漿、涂覆或渦輪攪拌等方式。所述燒成可以在匣缽隧道窯或回轉窯中進行。

作為優選，所述剛玉顆粒或礬土顆粒的顆粒粒徑≥0.5mm。

作為優選，所述殼層原料漿體由殼層原料粉體分散在水中得到。

殼層原料粉體的粒徑不易過大，作為優選，所述殼層原料粉體中至少95％質量分數的粉體可通過325目(泰勒制)篩網。