[發(fā)明專利]一種耐侵蝕輕量耐火材料及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210333898.9 | 申請(qǐng)日： | 2022-03-31 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN114671673A | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-06-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李道勝;周鍵;蔣杰;唐榮 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 安徽瑞泰新材料科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C04B35/106 | 分類號(hào)： | C04B35/106;C04B35/622 |
| 代理公司： | 合肥金律專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34184 | 代理人： | 楊霞 |
| 地址： | 242300 安徽省宣*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 侵蝕 耐火材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐侵蝕輕量耐火材料，其原料按重量份包括：基料40份、剛玉骨料54?56份、水泥4?6份；其中，基料為氧化鎂、石墨、氧化鋁和二氧化鋯組成的混合物。本發(fā)明還公開(kāi)了上述耐侵蝕輕量耐火材料的制備方法，包括如下步驟：將基料、剛玉骨料、水泥漿料混勻，澆注成型，養(yǎng)護(hù)，加熱干燥后，接著在惰性氣體氛圍中升溫至1500?1550℃，再通入空氣燒結(jié)5?6h制得耐侵蝕輕量耐火材料。本發(fā)明具有良好的耐侵蝕性能和機(jī)械性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水泥窯材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐侵蝕輕量耐火材料及其制備方法。
背景技術(shù)
輕量耐火材料是指在傳統(tǒng)耐火材料基礎(chǔ)上引入更多氣孔而制備出的耐火材料，可以通過(guò)降低耐火材料的熱容量和導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到保溫隔熱、節(jié)能降耗的目的。適合新型干法水泥窯采用余熱來(lái)預(yù)熱生料的模式。
新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯體積大，煅燒溫度高，熱容量大，物料停留時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)上具備實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢棄物和生活垃圾“無(wú)害化、資源化、減量化、安全化”處理能力。目前采用廢棄物和生活垃圾作為替代燃料已經(jīng)在現(xiàn)代水泥工業(yè)廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
但是使用廢棄物和生活垃圾作為替代燃料，會(huì)導(dǎo)致堿、硫、氯等物質(zhì)在窯體內(nèi)部富集循環(huán)，加劇了對(duì)輕量耐火材料的侵蝕損毀，降低了其服役壽命，需要對(duì)輕量耐火材料進(jìn)行性能改善。
發(fā)明內(nèi)容
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種耐侵蝕輕量耐火材料及其制備方法，本發(fā)明具有良好的耐侵蝕性能和機(jī)械性能。
本發(fā)明提出了一種耐侵蝕輕量耐火材料，其原料按重量份包括：基料40份、剛玉骨料54-56份、水泥4-6份；其中，基料為氧化鎂、石墨、氧化鋁和二氧化鋯組成的混合物。
本發(fā)明選用氧化鎂和石墨在無(wú)氧環(huán)境中高溫反應(yīng)生成Mg蒸氣和一氧化碳，形成氣孔；然后Mg蒸氣和耐火材料表面及滲入表層的氧氣反應(yīng)形成MgO，并與氧化鋁形成尖晶石，使得耐火材料表面和表層的氣孔形成閉氣孔，降低顯氣孔率，提高耐侵蝕性能；加入二氧化鋯可以和水泥反應(yīng)生成鋯酸一鈣，在約1500℃高溫時(shí)，會(huì)附著在耐火材料表面，降低顯氣孔率，提高耐侵蝕性。
優(yōu)選地，基料中，氧化鎂和石墨的總重、氧化鋁的重量比為1:2.5-3。
優(yōu)選地，基料中，氧化鋁由粒徑為10-50μm的氧化鋁和納米氧化鋁組成。
優(yōu)選地，納米氧化鋁用量為原料總重量的1.9-2wt％。
在基料中摻入適量的納米氧化鋁，由于其比表面積大，反應(yīng)活性高，加快鎂蒸氣與氧化鋁在耐火材料表層形成尖晶石的速度，使得更多閉氣孔在材料內(nèi)部得以保存，并降低顯氣孔率，從而提高保溫性能和耐侵蝕性能；另外納米氧化鋁還能促進(jìn)內(nèi)部氣孔微細(xì)化，增強(qiáng)顆粒間的燒結(jié)強(qiáng)度，從而提高抗折性、抗熱震性能。
優(yōu)選地，二氧化鋯用量為原料總重量的1-2.8wt％。
對(duì)氧化鎂和石墨的總重、氧化鋁、二氧化鋯選擇適宜配比，可以避免氣孔產(chǎn)生過(guò)多，影響耐火材料的機(jī)械性能；并且控制二氧化鋯的添加量在適宜范圍內(nèi)，可以避免二氧化鋯過(guò)量造成的成本提高和機(jī)械性能降低問(wèn)題。
優(yōu)選地，剛玉骨料由粒徑為3-5mm的剛玉、粒徑為1-3mm的剛玉、粒徑＜1mm的剛玉組成。
優(yōu)選地，粒徑為3-5mm的剛玉、粒徑為1-3mm的剛玉、粒徑＜1mm的剛玉的重量比為1-1.5:1:1-1.5。
選用不同粒徑的剛玉骨料相互配合可以提高耐火材料的機(jī)械性能。
優(yōu)選地，氧化鎂和石墨的摩爾數(shù)相同。
優(yōu)選地，水泥為鋁酸鈣水泥。
上述耐侵蝕輕量耐火材料還可以包含分散劑等助劑，分散劑可以為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、分散劑FS10等。
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