[發明專利]節能輕質莫來石耐火材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110091725.6
• 申請日: 2021-01-23
• 公開（公告）號: CN112851391B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 王福順;李仲修
• 申請（專利權）人: 淄博舜禹耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/66;C04B35/185;C04B35/622
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及耐火材料術領域，具體涉及一種節能輕質莫來石耐火材料及其制備方法。所述的節能輕質莫來石耐火材料，是由以下重量份的原料制成：硅鋁系耐火材料原料10?40份，耐火材料微粉30?60份，骨料丸芯5?35份；粘結劑的添加量為上述所有原料的質量總和的3?5%。本發明提供一種節能輕質莫來石耐火材料，具有顯氣孔率低、氣孔尺寸可控、優異機械性能和低導熱系數，原料成本低廉，環保節能的優勢；本發明還提供其制備方法。

技術領域

本發明涉及耐火材料術領域，具體涉及一種節能輕質莫來石耐火材料及其制備方法。

背景技術

節能輕質耐火材料是一種低導熱系數高溫窯爐內襯的優質耐火材料，對節能降耗、減輕爐體重量等有著至關重要的意義。但由于輕質耐火材料氣孔率高，抗渣性差，其強度和使用壽命都受到極大限制。隨著國家對節能減排要求日益提高，發展高強度、高抗介質侵蝕能力且低導熱系數保溫微孔耐火材料已成為行業重要的發展方向。

莫來石作為硅鋁系中最重要的二元系，在1850℃下保持穩定，同時具有低熱膨脹系數、高的熱振穩定性和優異機械性能，是一種優質的耐火材料，但是天然莫來石非常少，因而以莫來石為主要材質輕質微孔耐火材料已成為研究熱點，并切獲得較多研究進展，目前比較節能的輕質莫來石通常是以莫來石細粉、來石顆粒為基礎，進行加工造粒，但是這種莫來石原料成本較高，極大地限制了該方法的實際應用，還有的應用剛玉為骨料制備莫來石材料，但是由于骨架和基質結合差，造成易脫落現象；人工合成輕質莫來石的技術方法為傳統燒失法，在燒成過程中燒失物（如鋸末、淀粉等）完全燃燒造成的裂紋和孔隙形狀不規則的不足，同時在制備過程中用到鋸末燃燒，會對環境造成污染，在制備過程中采用傳統造孔劑和化學發泡劑，造成環境污染。

專利201710633632.5公開了一種輕量莫來石耐火材料及其制備方法，以納米孔徑多孔莫來石陶瓷顆粒為骨料、莫來石等微粉為原料，制得輕質莫來石耐火材料，具有顯孔率高，體積密度小，孔徑為納米級別，耐壓強度高等優良特性，但是由于納米級多孔莫來石顆粒制備困難，莫來石原料成本高，同時在生產過程中采用真空攪拌，極大限制了該工藝實際應用。

專利201310030944.9公開了一種以閉口氣孔剛玉空心球為骨料，并引入碳化硅細粉的中密度莫來石碳化硅澆注料，但剛玉空心球與碳化硅細粉是兩種不同介質，兩者界面并不牢固，易造成剛玉空心球剝落，嚴重降低輕質耐火材料抗介質滲透能力。

專利201210026982.2公開了一種莫來石輕質骨料及其制備方法，以煤矸石、礬土粉、氧化鋁粉、造孔劑、結合劑為原料制備得到，其中造孔劑為鋸末、植物秸稈、糠、稻殼、聚苯乙烯球等，這些物質的然后對空氣中的PM值產生較大影響，雖然顯孔率較高，但是耐壓強度明顯比較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種節能輕質莫來石耐火材料，具有顯氣孔率低、氣孔尺寸可控、優異機械性能和低導熱系數，原料成本低廉，環保節能的優勢；本發明還提供其制備方法。

本發明所述的節能輕質莫來石耐火材料，是由以下重量份的原料制成：

硅鋁系耐火材料原料 10-40份

耐火材料微粉 30-60份

骨料丸芯 5-35份；

粘結劑的添加量為上述所有原料的質量總和的3-5%。

鋁硅系耐火材料原料為高嶺土、焦寶石、硅石、鋁礬土、氧化鋁微粉、二氧化硅中的一種或者多種。

耐火材料微粉為粒徑小于2μm、SiO₂含量大于95%的二氧化硅微粉，或者粒徑小于5μm、Al₂O₃含量大于95%的氧化鋁微粉，或者粒徑小于50μm、Al₂O₃含量為60-65%的氫氧化鋁微粉。