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一種鎂—鋁輕質保溫耐火材料及其製備方法

2023-11-11 05:41:57

專利名稱:一種鎂—鋁輕質保溫耐火材料及其製備方法
技術領域:
本發明屬於輕質保溫耐火材料領域。尤其涉及一種以方鎂石、尖晶石、剛玉為主要相成分的輕質保溫材料及生產方法。
背景技術:
現有輕質保溫耐火材料多為鋁—矽系材料。主要化學成分為Al2O3與SiO2。主要物相為剛玉、莫來石、石英物相與玻璃相。隨著對鋼鐵質量、品種要求的提高,對鋼的純淨度要求越來越高。鹼性耐火材料被認為是一種能滿足純淨鋼生產要求的理想耐火材料。在一般情況下,鹼性耐火材料,如鎂磚,直接作為與鋼水等直接接觸的爐襯材料,在其外層需設置一層保溫材料。但目前的保溫材料大都屬於Al2O3-SiO2系材料(王維邦.耐火材料工藝學.冶金工業出版社,2003),它是酸性或中性材料,在高溫下易與鹼性材料發生反應,產生低熔相,影響使用壽命。只有使用鹼性輕質保溫材料,才能與鹼性耐火材料匹配。但目前國內外尚無鹼性輕質保溫材料產品。
本申請人另一題為「一種方鎂石—橄欖石輕質保溫耐火材料及其生產方法」的發明專利申請,所生產的輕質保溫材料的主要化學成分為MgO及SiO2,產品的主晶相為方鎂石及橄欖石。它們可以在高溫下與鎂質耐火材料及矽質耐火材料直接接觸,但不宜在高溫下與高鋁耐火材料直接接觸。

發明內容
本發明的目的是提供一種既可以在高溫下與鎂質耐火材料接觸、又可以與尖晶石耐火材料直接接觸、氣孔分布均勻、強度高的以方鎂石—尖晶石、尖晶石或者尖晶石—剛玉為主晶相的的鹼性輕質保溫耐火材料及其生產方法。
為實現上述目的,本發明採用的技術方案是將菱鎂礦粉、輕燒氧化鎂粉、高鋁礬土粉、Al(OH)3粉、可燒失物粉混合,外加水及結合劑攪拌均勻,經成型,乾燥後燒成、保溫。
上述配料的重量比是菱鎂礦粉為10~80%,輕燒氧化鎂粉為0~50%,高鋁礬土粉為20~70%,Al(OH)3粉為0~60%,可燒失物粉為0~15%,外加水為2~10%及結合劑為0~3%。
其中,可燒失物粉或是鋸末、焦碳粉、煤粉、聚輕球中的一種或是其兩種或兩種以上的物粉,可燒失物粉的顆粒尺寸均應小於200μm。菱鎂礦粉、輕燒氧化鎂粉、高鋁礬土粉、Al(OH)3粉的粉料顆粒尺寸均小於88μm。結合劑為糊精或聚乙烯醇。
將上述原料按重量比混合,並外加水及結合劑攪拌均勻後成型,壓製成型可以是機械壓制也可以是手工搗打。成型後的坯體在110℃下乾燥4~24小時,然後在1300~1500℃的溫度下燒成,保溫時間為1~8小時。
由於採用上述技術方案,本發明生產的產品化學成分主要是MgO與Al2O3,其主晶相為方鎂石—尖晶石、尖晶石或尖晶石—剛玉。它可以在高溫下與鎂質耐火材料、尖晶石耐火材料等直接接觸,是一種氣孔分布均勻、強度高的鹼性輕質保溫耐火材料。
具體實施例方式
實施例1一種鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法將粒徑≤44μm的菱鎂礦粉、粒徑≤88μm的輕燒氧化鎂粉、粒徑≤44μm的高鋁礬土粉、粒徑≤88μm的Al(OH)3粉、粒徑≤150μm的鋸末粉,分別按重量比為10~70%、0~50%、20~35%、0~60%、0~8%加水混合均勻。困料24小時後,手工搗打成型。在空氣中自然乾燥24小時,再在110℃下乾燥8小時,在1300~1400℃下燒成,保溫時間為1~8小時。可得到顯氣孔率在40~60%,容重在1.5~2.0g/cm3的方鎂石—尖晶石鹼性輕質保溫材料。
實施例2一種鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法將粒徑≤88μm的菱鎂礦粉、粒徑≤44μm的輕燒氧化鎂粉、粒徑≤44μm的高鋁礬土粉、粒徑≤44μm的Al(OH)3粉、粒徑≤44μm的焦碳粉,分別按重量比為20~80%、0~30%、20~70%、0~60%、0~15%混合,外加2~8%的水攪拌均勻後,用摩擦壓磚機壓製成型。在乾燥器中於110℃下乾燥8小時,在1300~1500℃下燒成,保溫時間為1~8小時。可製得顯氣孔率在40~60%、以剛玉及尖晶石為主晶相的鹼性輕質保溫材料。
實施例3一種鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法將粒徑≤88μm的菱鎂礦粉、粒徑≤44μm的輕燒氧化鎂粉、粒徑≤44μm的高鋁礬土粉、粒徑≤44μm的Al(OH)3粉、粒徑≤44μm的無煙煤粉、粒度≤200μm的聚輕球,分別按重量比為20~80%、0~40%、20~70%、0~60%、0~5%、0~2%混合,外加2~10%的水和0~2%的糊精攪拌均勻後,用手工搗打成型,在110℃下乾燥8小時,在1300~1500℃下燒成,保溫時間為1~8小時。可得到以方鎂石—尖晶石為主晶相、顯氣孔率在40~70%的鹼性輕質保溫耐火材料。
權利要求
1.一種鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法,其特徵在於將菱鎂礦粉、輕燒氧化鎂粉、高鋁礬土粉、Al(OH)3粉、可燒失物粉混合,外加水及結合劑後攪拌均勻,經成型,乾燥後燒成、保溫。
2.根據權利要求1所述的鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法,其特徵在於所述的配料重量比是菱鎂礦粉為10~80%,輕燒氧化鎂粉為0~50%,高鋁礬土粉為20~70%,Al(OH)3粉為0~60%,可燒失物粉為0~15%,外加水為2~10%及結合劑為0~3%。
3.根據權利要求1所述的鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法,其特徵在於所述的可燒失物粉或是鋸末、焦碳粉、煤粉、聚輕球中的一種或是其兩種或兩種以上的物粉,可燒失物粉的顆粒尺寸小於200μm
4.根據權利要求1所述的鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法,其特徵在於所述的菱鎂礦粉、輕燒氧化鎂粉、高鋁礬土粉、Al(OH)3粉的顆粒尺寸小於88μm。
5.根據權利要求1所述的鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法,其特徵在於所述的結合劑為糊精或聚乙烯醇。
6.根據權利要求1所述的鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法,其特徵在於所述的成型可以是機械壓制也可以是手工搗打,成型坯體在110℃下乾燥4~24小時,然後在1300~1500℃溫度下燒成,保溫時間為1~8小時。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的鎂—鋁輕質保溫耐火材料製備方法所製備的鎂—鋁輕質保溫耐火材。
全文摘要
本發明涉及鎂—鋁輕質保溫耐火材料及其製備方法,所採用的技術方案是將重量比為10~80%的菱鎂礦粉,0~50%的輕燒氧化鎂粉,20~70%的高鋁礬土粉,0~60%的Al(OH)
文檔編號C04B35/66GK1704383SQ20041001325
公開日2005年12月7日 申請日期2004年6月2日 優先權日2004年6月2日
發明者李楠 申請人:武漢科技大學

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