[發明專利]一種鋁鋯耐火材料磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201811475231.2
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109320218B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉自發;白端陽
• 申請（專利權）人: 劉自發
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101;C04B35/63
• 代理公司: 鄭州知一智業專利代理事務所(普通合伙) 41172
• 代理人: 劉彩霞

一種鋁鋯尖晶石耐火材料磚及其制備方法，以100份計其重量組成為:鋁礬土熟料40?60份、白剛玉20?37份、氧化鋯粉8?12份、α氧化鋁粉2?5份、磷酸二氫鋁5?8份、0.5%的納米級ZrO₂和0.5%的質量分數為88%的納米級生鋁礬土；所選原料經過破碎研磨、過篩、混碾、壓制成型、煅燒后制得。本發明的鋁鋯尖晶石耐火材料磚具有較好的熱穩定性、易燒結、雜質少，燒結后形成可良好的固相結構，在高溫燒成時形成穩定的內部顯微結構，提高了產品的抗折強度和耐壓強度，改善了堿性耐火材料抗震性較差的弊端，并具有很好的耐磨性。

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域。

背景技術

傳統耐火材料是以天然礦石（如耐火黏土、硅石、白云石等）為原料制造的，隨著技術進步，耐火材料制造時，采取工業原料和人工合成原料的也日益增多，因此，市面上耐火材料種類較多。耐火材料按照礦物組成分為：氧化硅質、硅酸鋁質、鎂質、白云石質、尖晶石質、含碳質、含鋯質及特殊耐火材料。

而無機非金屬耐火材料的不足在于，機械韌性差，在使用時，通常耐火材料是不需要移動的，但其較差的機械韌性也影響其高溫時的抗熱震性，在急冷、急熱或使用間隙，耐火材料極易在熱脹冷縮作用下開裂、剝落等，從而影響材料的完整性，降低了耐火材料的使用壽命。

目前，有色冶煉中鉛、銅冶煉一般采用陽極爐、轉爐、底吹爐、側吹爐冶煉，在爐內襯中使用的耐火材料為鎂鉻或鋁鉻耐火材料，上述兩者具有良好的抗侵蝕性，但熱穩定性及抗渣性較差，且含鉻質耐火材料對環境污染較為嚴重，制造成本較高，易水化，減少使用時間，在渣線、渣口使用時，壽命較短、更換頻繁、人工勞動強度大、降低企業生產效率。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明目的在于提供一種鋁鋯耐火材料磚，同時提供其相應的制備方法是本發明的另一發明目的。

本發明采用的技術方案是：一種鋁鋯耐火材料磚，其由以下重量份的原料組成：鋁礬土熟料40-60份、白剛玉20-37份、鋯質材料8-12份、輔料2-5份、結合劑5-8份、添加劑1-5份；所述結合劑為磷酸二氫鋁。

優選的,其由以下重量份的原料組成: 鋁礬土熟料50-60份、白剛玉25-37份、鋯質材料9-11份、輔料3-5份、磷酸二氫鋁6-8份、添加劑1-3份。

優選的，所述添加劑由納米級ZrO₂和質量分數為85-90%的納米級生鋁礬土按質量比為(1-3):(1-3)混合制成。

優選的，所述鋯質材料為氧化鋯，輔料為α氧化鋁粉。

優選的，所述鋁礬土熟料中三氧化二鋁的含量≥88%。

本發明還提供鋁鋯耐火材料磚的制備方法，包括以下步驟：

S1：配料，將鋁礬土熟料和白剛玉分別進行破碎研磨、過篩，得鋁礬土熟料粉和白剛玉粉，將兩者混合，得初混配料；

S2：將步驟S1中初混配料進行混碾，混碾時，添加鋯質材料、輔料和添加劑，混合均勻，再加入結合劑進行混碾20-40分鐘，得制胚泥料，將制胚泥料壓制成型，得磚粗胚；

S3：于90-110℃下，將步驟S2中磚粗胚干燥48-96h，得磚半成品；

S4：于1500-1800℃下，將步驟S3中磚半成品煅燒110-130h，得耐火材料磚。

進一步的，在步驟S2中，先將磷酸二氫鋁溶于水中，制成質量分數為40%-45%的磷酸二氫鋁溶液，混碾時，先添加鋯質材料，輔料和添加劑，再添加磷酸二氫鋁溶液。

進一步的，步驟S1中，將鋁礬土熟料粉分級過篩后，鋁礬土熟料粉由粒徑為0-3mm、3-5mm、5-10mm按質量比為（25-35）：（35-45）：（25-35）混合組成。

本發明的有益效果是：