[發(fā)明專利]一種增韌氧化鋁空心球磚

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710395327.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN107244907A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)興華悅耐火材料廠
• 主分類號(hào): C04B35/106
• 分類號(hào): C04B35/106;C04B38/08
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種穩(wěn)定性好、耐熱震性高的增韌氧化鋁空心球磚。

背景技術(shù)

氧化鋁空心球磚因具有氧化鋁含量高、體積密度小、高溫強(qiáng)度大、使用溫度高、導(dǎo)熱系數(shù)小、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于石化行業(yè)高溫窯爐，它既可用作隔熱保溫材料，也可用于高溫工作襯里材料。基于現(xiàn)有氧化鋁空心球磚中部分組份性能不穩(wěn)定，使得現(xiàn)有氧化鋁空心球磚存在易破碎、耐熱震性不高的缺點(diǎn)，導(dǎo)致其使用周期短，浪費(fèi)材料的后果，大大阻礙了氧化鋁空心球磚的廣泛應(yīng)用。

中國(guó)專利文獻(xiàn)上公開了“一種新型的氧化鋁空心球磚”，其公告號(hào)為CN105294024A，該發(fā)明通過(guò)引入碳酸鈣在基質(zhì)中形成CA6結(jié)合相，可有效減少或避免材料使用過(guò)程中硅遷移的發(fā)生，同時(shí)還可提高材料的使用溫度，可有效減少熱量散失，節(jié)能環(huán)保。但是，該發(fā)明并沒(méi)有解決氧化鋁空心球磚易破碎、耐熱震性不高的缺點(diǎn)。因此，如何對(duì)傳統(tǒng)氧化鋁空心球磚的配方進(jìn)行改性提高其耐熱震性是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服傳統(tǒng)氧化鋁空心球磚易破碎、耐熱震性不高的問(wèn)題，提供了一種穩(wěn)定性好、耐熱震性高的增韌氧化鋁空心球磚。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種增韌氧化鋁空心球磚，所述增韌氧化鋁空心球磚包括如下重量份的組份：氧化鋁空心球50～70份，電熔剛玉粉7～13份，碳酸鈣1～3份，二氧化硅3～6份，氧化鋯0.5～1份。

本發(fā)明的氧化鋁空心球磚的配方中加入了少量的氧化鋯，可以對(duì)氧化鋁空心球磚產(chǎn)生明顯的增韌效果，其原理如下：該體系中的氧化鋁空心球的熱膨脹系數(shù)大，彈性模量高，燒結(jié)冷卻后對(duì)氧化鋯顆粒的束縛作用強(qiáng)，臨界直徑Dc較大，四方氧化鋯顆粒可以更多更有效地保留下來(lái)，因此，對(duì)氧化鋁空心球磚的增韌效果也比較明顯，從而達(dá)到提高其耐熱震性的效果，得到的增韌氧化鋁空心球磚的強(qiáng)度大，不易破碎，使用周期長(zhǎng)。

加入碳酸鈣和二氧化硅，可以在燒結(jié)過(guò)程中形成CaO+SiO₂體系，不但產(chǎn)生液相，而且在基體中產(chǎn)生具有平直晶粒的片狀晶體，可以大大提高增韌氧化鋁空心球磚的耐熱震性。

作為優(yōu)選，所述增韌氧化鋁空心球磚還包括二氧化錳2～5份和金屬鉬0.5～1份。

金屬鉬，作為一種難熔金屬與氧化鋁熱膨脹系數(shù)接近，相差僅2.3×10^-6，具有良好的熱穩(wěn)定性，其燒結(jié)性能也與氧化鋁接近，相互適應(yīng)性良好；體系中同時(shí)加入金屬鉬和二氧化錳具有以下的協(xié)同作用：在燒結(jié)過(guò)程中，二氧化錳與氧化鋁空心球發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成MnAl₂O₄，與金屬鉬形成含有孔隙的糊狀體，此時(shí)，熔融狀的二氧化硅可以潤(rùn)濕并填充這些孔隙，將Mo、MnAl₂O₄、Al₂O₃三者牢固粘結(jié)在一起，大大降低了增韌氧化鋁空心球磚的氣孔率，增大了體積密度，從而實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和耐熱震性的大幅度提升。

作為優(yōu)選，所述氧化鋁空心球的顆粒度為5～3mm、3～1mm和0.5～0.1mm。

坯料的顆粒組成對(duì)坯體的致密度有很大的影響，在大顆粒的組成中加入一定數(shù)目尺寸較小的顆粒，填充于大顆粒的間隙，可以使得坯體的氣孔率下降，體積密度增大，使胚體變成具有一定尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的制品，使得材料的體積密度、耐壓強(qiáng)度以及高溫性能均得以提高，顯著提升增韌氧化鋁空心球磚的理化性能。

作為優(yōu)選，所述電熔剛玉粉的顆粒度不大于500目，顆粒越細(xì),就越容易燒結(jié)，燒結(jié)溫度也就越低，可以降低能耗，節(jié)約成本。

作為優(yōu)選，所述碳酸鈣的自然堆積密度小于0.2g/cm³。

本發(fā)明具有如下有益效果：通過(guò)多種助劑與氧化鋁空心球發(fā)生協(xié)同作用，提高增韌氧化鋁空心球磚的強(qiáng)度和使用周期，大大增強(qiáng)了其耐熱震性，從而延長(zhǎng)了使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

在本發(fā)明中，若非特指，所有設(shè)備和原料均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本行業(yè)常用的，下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。

實(shí)施例1：