[發明專利]一種含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料的制備方法

在審

• 申請號: 201911344924.2
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111072394A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 羅旭東;楊卓;李婷
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/10
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪

本發明涉及一種含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料的制備方法，以分析純級的氧化鈣、分析純級的氧化鋁為原料，氧化鎂超細粉（50nm，純度≥99.99%）為添加劑，水作為結合劑，經預混、混合、干燥、研磨、成型、燒成，制備的六鋁酸鈣質耐火材料可以原位生成鎂鋁尖晶石，而原位合成的材料省去了第二相鎂鋁尖晶石合成的步驟，使工藝過程得到了簡化，性價比更高，而且原位生成的材料顆粒更加細小，有利于提高力學性能。

技術領域

本發明涉及無機化工領域，具體涉及一種含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料的制備方法。

背景技術

六鋁酸鈣因其優良的高溫體積穩定性以及優異的高溫抗侵蝕性能使其在鋼鐵冶煉、水泥、玻璃、陶瓷等高溫領域中有廣闊的應用前景，但是六鋁酸鈣質耐火材料的力學性能和抗熱震穩定性較差的問題一直限制其進一步廣泛應用。

國內外科研工作者對此做了大量的研究，如將鎂鋁尖晶石應用于六鋁酸鈣質耐火材料，利用鎂鋁尖晶石具有高熔點、抗侵蝕能力好等優點，同時其較低的熱膨脹系數與六鋁酸鈣相當，使二者可以任意比例混合，鎂鋁尖晶石的引入可以使六鋁酸鈣質耐火材料的力學性能和熱震穩定性得到提高，通過六鋁酸鈣與鎂鋁尖晶石共磨方法所制備的復合材料常溫抗折強度為39.5MPa，抗熱震穩定性為17次，比表面積為4.58395m²/kg。

然而其合成方法大多是通過六鋁酸鈣與鎂鋁尖晶石共磨的方法來制備復合材料，這種方法工藝流程復雜的缺點是顯而易見的，所以行業內急需一種性價比高、簡單易行的含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料的生產工藝和技術，以緩解市場上的巨大需求。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料的制備方法，通過本發明方法制備的六鋁酸鈣質耐火材料可以原位生成鎂鋁尖晶石，而原位合成的材料省去了第二相鎂鋁尖晶石合成的步驟，使工藝過程得到了簡化，而且原位生成的材料顆粒更加細小，有利于提高力學性能。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料的制備方法，其特征在于，以分析純級氧化鈣、分析純級氧化鋁為原料，粒度50nm以下、純度≥99.99%的氧化鎂超細粉為添加劑，水作為結合劑，經預混、混合、干燥、研磨、成型、燒成，得到一種含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料，其具體操作步驟如下：

（1）預混，將質量百分比為7~9%的粒度為90~150nm的氧化鈣、質量百分比為89~91%的粒度為90~150nm的氧化鋁與質量百分比1~3%的粒度為40~60nm的氧化鎂超細粉進行預混，得預混物料；

（2）混合，外加以預混物料總質量5~10%的水作為結合劑，與預混物料一同置于膠體磨中，研磨1~3h，得到混合后的漿料；

（3）干燥，將混合后的漿料在90~120℃的條件下干燥20~24h，得干燥后的物料；

（4）研磨，將干燥后的物料研磨至125目以下；

（5）成型，研磨后的物料放入模具中在4~6MPa的壓力下壓制成型，得物料坯體；

（6）燒成，將物料坯體在1550~1650℃高溫爐中煅燒，并保溫3~6h，隨爐自然冷卻后取出，即得到含鎂鋁尖晶石的六鋁酸鈣質耐火材料。

所述步驟（3）中優選的干燥溫度為110℃，優選的干燥時間為24h。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：1）生成的六鋁酸鈣質耐火材料中原位生成了鎂鋁尖晶石，相比于預合成的復相材料工藝更簡單；2）使用膠體磨混合物料，使物料間相互分布更均勻，粒度更小，使物料具有更高的反應活性，降低燒結溫度，有利于工業上的使用。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程示意圖。