[發(fā)明專利]一種輕量礬土基耐火磚及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011067159.7
• 申請日: 2020-10-05
• 公開（公告）號: CN112279657B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 付綠平;李子巖;顧華志;黃奧;張美杰
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發(fā)明涉及一種輕量礬土基耐火磚及其制備方法。其技術方案是：以50～65wt％的輕量礬土熟料顆粒為骨料，以4～10wt％的電熔鎂砂細粉、12～18wt％的輕量礬土熟料細粉、8～14wt％的鎂鋁尖晶石微粉和6～12wt％的α?Al₂O₃微粉為基質料；先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述骨料與所述基質料之和2～6wt％的結合劑，混碾，壓制成型，在110～200℃條件下干燥20～36小時，在1400～1600℃條件下保溫1～8小時，制得輕量礬土基耐火磚。本發(fā)明所制備的輕量礬土基耐火磚具有強度高、抗熱震性能好、抗熔渣侵蝕能力強和使用壽命長的特點。

技術領域

本發(fā)明屬于礬土基耐火磚技術領域。具體涉及一種輕量礬土基耐火磚及其制備方法。

背景技術

耐火材料直接應用于鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、機械和電力等各領域的高溫工業(yè)生產過程的高溫窯爐中，耐火材料的技術進步和高溫窯爐的技術進步相互影響、互相促進，只有不斷研究和應用優(yōu)質耐火材料，高溫窯爐的高效、節(jié)能、低污染的優(yōu)越性才能得以實現，新工藝流程才具有現實的使用價值。

耐火材料輕量化是耐火材料重要的發(fā)展方向之一，耐火材料越靠近工業(yè)爐窯高溫工作面，其隔熱保溫效果越為顯著，因此，開發(fā)能夠直接在工作層使用的輕量化耐火材料、尤其是輕量化礬土基耐火材料對整個高溫工業(yè)節(jié)能減排具有舉足輕重的意義。

目前國內外針對礬土耐火材料輕量化開展了一定的研究。如“耐腐蝕微孔高鋁礬土輕質耐火磚及其制備方法”(CN 107954740 A)專利技術，該技術以高鋁礬土熟料、偏高嶺土超細粉、空心玻璃微珠、膨脹石墨、粉煤灰和紙漿水為原料制備耐火磚基體，并在基體涂覆高溫涂層，制備了耐腐蝕微孔高鋁礬土輕質耐火磚，但在工作層使用時，材料的強度偏低，抗熔渣侵蝕性能不佳。另如“微孔高鋁礬土熟料輕質耐火磚及其制備方法”(CN107954739 A)專利技術，該技術以高鋁礬土熟料大顆粒、鋁酸鈣細粉、高嶺土超細粉、Al₂O₃微粉、硅微粉、造孔劑、微細二氧化硅氣凝膠和造孔劑為原料，雖制得微孔高鋁礬土熟料輕質耐火磚，但在工作層使用時，材料的機械強度和抗熔渣侵蝕能力不佳，使用壽命短。又如方義能等(方義能,王落霞,顧華志,等.不同輕質骨料對高鋁澆注料性能的影響[J].耐火材料,2012,46(006):446-449.)以輕質高強微孔礬土骨料為原料，雖制備了礬土基高鋁澆注料，但材料的抗熱震性能和抗熔渣侵蝕能力不佳，使用壽命短。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種強度高、抗熱震性能好、抗熔渣侵蝕能力強和使用壽命長的輕量礬土基耐火磚及其制備方法。

為實現上述任務，本發(fā)明所采用的技術方案是：以50～65wt％的輕量礬土熟料顆粒為骨料，以4～10wt％的電熔鎂砂細粉、12～18wt％的輕量礬土熟料細粉、8～14wt％的鎂鋁尖晶石微粉和6～12wt％的α-Al₂O₃微粉為基質料；先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述骨料與所述基質料之和2～6wt％的結合劑，混碾，壓制成型，在110～200℃條件下干燥20～36小時，在1400～1600℃條件下保溫1～8小時，制得輕量礬土基耐火磚。

所述輕量礬土熟料顆粒和輕量礬土熟料細粉的制備方法是：將89～97wt％的礬土生料微粉、1～9wt％的炭黑和0.1～4wt％的草木灰置于行星球磨機中，混合均勻，再于100～200MPa條件下機壓成型，在110～200℃條件下干燥12～36小時，然后在1550～1750℃和埋碳條件下保溫3～8小時，即得輕量礬土熟料。最后將所述輕量礬土熟料破碎，篩分，得到輕量礬土熟料顆粒和輕量礬土熟料細粉。

所述輕量礬土熟料的體積密度為2.7～3.2g/cm³，平均孔徑為100～500nm。

將所述輕量礬土熟料顆粒的粒徑為0.088～8mm，所述輕量礬土熟料細粉的粒徑小于0.088mm。