[發明專利]一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911423374.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111099904B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 殷波;廖佳;毛旭敏;范昌龍;周韜
• 申請（專利權）人: 宜興摩根熱陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B38/10;C04B35/44
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

本發明公開了一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料，包括以下質量分數的組份，55~80wt%的一次煅燒后的六鋁酸鈣，5~10wt%的剛玉粉，5~10wt%的活性氧化鋁，10~15wt%的碳酸鈣，0~5wt%的結合氧化鋁，0~5wt%的水泥。本發明還公開了一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料的制備方法。本發明制備工藝簡單、對環境無危害、生產成本低、生產周期短，所制備的堿性六鋁酸鈣輕質隔熱耐火材料純度高、導熱系數低，對堿性氣氛具有極好的抗性，可以廣泛應用于新能源、有色冶煉等領域。

技術領域

本發明涉及隔熱材料領域，尤其涉及一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料及其制備方法。

背景技術

工業爐窯的節能一直是冶金、機械、化工等耗能大戶亟需解決的重要問題，采用體導熱系數更低的輕質隔熱材料作爐襯是解決該問題的有效途徑之一。一次煅燒后的六鋁酸鈣輕質隔熱材料具有低導熱系數、強度高、在高溫還原性氣氛下化學穩定性好、抗堿和抗渣能力較好等優點，是一種長壽命的高溫窯爐內襯用優質耐火材料，可為工業窯爐的高效節能提供保證。

目前一次煅燒后的六鋁酸鈣輕質隔熱材料的研究還處于初期，市場上能夠產業化的一次煅燒后的六鋁酸鈣產品主要為骨料制品，用于制備不定型的澆注料，而制備成定型隔熱耐火制品的幾乎沒有，因此，如何制備一次煅燒后的六鋁酸鈣輕質隔熱定型制品已經成為一個研究熱門。如“一種一次煅燒后的六鋁酸鈣和剛玉復相多孔輕質隔熱保溫材料及其制備方法”（CN201010269867.9）的專利技術。該方法的以碳酸鈣、氧化鈣或氫氧化鈣中的一種為鈣源，以γ-Al2O3或α-Al2O3或氫氧化鋁為鋁源，振動澆注成型制備一次煅燒后的六鋁酸鈣和剛玉復相多孔輕質隔熱保溫耐火材料。但該方法也存在如下一些缺點：（1）采用燒失造孔劑，燃燒后產生的廢氣對環境造成污染（2）采用原位合成技術，由于一次煅燒后的六鋁酸鈣在合成過程中產生體積膨脹，產品在燒成過程中容易開裂，成品率低（3）無法確保鋁源和鈣源能夠完全反應，進而導致產品性能的不穩定性和不確定性。又如“一種高強一次煅燒后的六鋁酸鈣輕質隔熱材料及其制備方法”（CN103496993B）該技術以70~85wt的Al2O3細粉、2~8wt%的ρ-Al2O3和13~22wt%的CaCO3為原料，外加上述原料20~80wt%的水和0.05~0.30wt%的減水劑，預混合30~150min，并加入一定的泡沫劑來制備高強硫鋁酸鈣輕質隔熱材料。該方法采用泡沫劑代替燒失造孔劑，可以避免環境問題，但是其鈣源為納米碳酸鈣，雖然可以用促進鋁源和鈣源完全反應生成一次煅燒后的六鋁酸鈣，但是納米碳酸鈣很難分散均與，所以需預混合30~150分鐘，同樣無法保證產品質量的穩定性。

發明內容

本發明的目的是提供一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料。

本發明還提供了一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料的制備方法。

本發明的創新點在于本發明采用煅燒后的六鋁酸鈣為主要原料，因其體積膨脹效應在一次煅燒過程中已經發生，二次煅燒時膨脹效益會顯著減小，確保產品燒成過程中的完整性；同時本發明通過對原料六鋁酸鈣中的鋁鈣比進行測試，進而調整新引入鈣源和鋁源的比例，確保鋁源和鈣源能夠完全反應，最終實現制備純的堿性六鋁酸鈣輕質隔熱耐火制品。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案是：

一種堿性六鋁酸鈣輕質隔熱材料，包括以下質量分數的組份，55~80wt%的一次煅燒后的六鋁酸鈣，5~10wt%的剛玉粉，5~10wt%的活性氧化鋁，10~15wt%的碳酸鈣，0~5wt%的結合氧化鋁，0~5wt%的水泥。采用煅燒后的六鋁酸鈣為主要原料，因其體積膨脹效應在一次煅燒過程中已經發生，二次煅燒時膨脹效益會顯著減小，確保產品燒成過程中的完整性。

進一步地，所述一次煅燒后的六鋁酸鈣中氧化鋁與氧化鈣的占約比為100:9.15 ，所述一次煅燒后的六鋁酸鈣的粒徑為0.074mm~0.147mm。調整新引入鈣源和鋁源的比例，確保鋁源和鈣源能夠完全反應，最終實現制備純的堿性六鋁酸鈣輕質隔熱耐火制品。