[發明專利]生物質顆粒物蝕孔輕質耐火材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711316984.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108558431A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 彭贊
• 申請（專利權）人: 醴陵友立特種陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/103;C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 何耀煌

本發明公開了一種生物質顆粒物蝕孔輕質耐火材料及其制備方法，生物質顆粒物蝕孔輕質耐火材料含有基本料，所述基本料含有的組分及各組分的質量份如下：生物質顆粒物：30份～35份；煅燒鋁礬土微粉：20份～25份；鋁礬土生料顆粒料：15份～20份；煅燒莫來石微粉：10份～15份；a?氧化鋁微粉：5份～8份。本發明以比較低廉的成本和比較環保的制備手段得到，并且綠色環保、體積密度小、高溫結構強度大、熱震穩定性較好、導熱系數較低和抗腐蝕特性強。

技術領域

本發明涉及一種生物質顆粒物蝕孔輕質耐火材料及其制備方法，屬于輕質耐火材料領域。

背景技術

目前，針對于我國乃至全球能源消耗過快的現狀，隔熱保溫節能材料的研究顯得尤為重要。而隔熱保溫是節能的重要措施之一，具有分子結構微孔的輕質耐火材料具備質量輕、導熱系數低等一系列優異的性能，在保溫領域具有重要的地位。特別是以聚輕球莫來石磚、聚輕球高鋁磚為代表的輕質耐火磚，是一種廣泛應用于用于鋼鐵、冶金、鍛造、陶瓷、退火熱處理、玻璃及石油化工熱工窯爐設備內襯的耐火材料。目前這種輕質材料普遍以聚苯乙烯顆粒、石油碳焦顆粒為發泡劑，這種材料熔點低、易揮發，能夠在耐火材料燒成過程中，在高溫環境下在材料內部形成密閉氣孔，使材料實現輕質化。但是這兩種顆粒發泡劑在使用過程中，特別是在高溫環境下，會產生一氧化碳、二噁英等有害氣體和不溶于水的膠化物，容易對生態環境造成破壞，且在生產過程中對人體產生危害，大規模生產的時候處理不當甚至致人窒息中毒，危及生命。同時，由于聚苯乙烯顆粒、石油碳焦顆粒等發泡劑自身結構松軟，沒有結構強度，在成型過程中受力擠壓時會收縮變形，而在低溫烘干過程中又會受熱膨脹，往往對耐火材料本體結構造成二次破壞，雖然達到了使耐火材料輕質化的目的，但是又同時使得耐火材料存在本身結構強度不夠，使用壽命較短等問題。所以強化結構強度，實現無害化生產，一直是聚輕球莫來石、聚輕球高鋁磚等輕質耐火材料亟需解決的問題。

針對聚苯乙烯聚輕球為發泡劑的輕質耐火材料在生產過程中所存在的污染問題，國內有研發機構開發了如“一種煤矸石制備莫來石磚的方法(CN200710051657)”專利技術，通過將煤炭挖掘過程中所殘留的煤矸石通過造粒，利用其耐溫度較低可被燒蝕的特性，代替聚苯乙烯聚輕球作為制備輕質耐火材料的蝕孔顆粒，但是煤矸石成分復雜，自身的含硫物質較多，在燃燒過程中容易形成二氧化硫和焦油等物質，且材料自身強度大(體密達到2.2g/cm³)，加工過程中破碎難度較大，因此雖然該技術的應用，去除了聚苯乙烯球發泡劑在高溫燃燒過程中存在的二噁英有害氣體的排放問題，但是在大規模推廣過程中又產生了新的污染問題。針對這一問題“一種新的莫來石輕質隔熱保溫磚的配方”(CN101362651A)的專利技術，以鋸末制備莫來石輕質隔熱保溫磚，雖然同時解決了聚苯乙烯聚輕球發泡劑和煤矸石蝕孔顆粒在燃燒時所產生的二次環境污染，但是其生產工藝較復雜，再加上鋸末遇水容易結團，產生的氣孔大小不同且分布不均勻，導致結構強度不一致，大批量生產的質量無法控制，同時材料表面形成的顯氣孔較多，使得材料在使用過程中容易因為腐蝕性氣體或物質侵蝕導致壽命下降，依然沒有從根本上解決輕質耐火材料結構強度和使用壽命問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種生物質顆粒物蝕孔輕質耐火材料，它以比較低廉的成本和比較環保的制備手段得到，并且綠色環保、體積密度小、高溫結構強度大、熱震穩定性較好、導熱系數較低和抗腐蝕特性強。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案是：一種生物質顆粒物蝕孔輕質耐火材料，它含有基本料，所述基本料含有的組分及各組分的質量份如下：

生物質顆粒物：30份～35份；

煅燒鋁礬土微粉：20份～25份；

鋁礬土生料顆粒料：15份～20份；

煅燒莫來石微粉：10份～15份；

a-氧化鋁微粉：5份～8份。