CN104193356A - 一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺 - Google Patents

一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104193356A
CN104193356A CN201410396340.0A CN201410396340A CN104193356A CN 104193356 A CN104193356 A CN 104193356A CN 201410396340 A CN201410396340 A CN 201410396340A CN 104193356 A CN104193356 A CN 104193356A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aqueous solution
hollow ball
hollow alumina
brick
alumina hollow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410396340.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104193356B (zh
Inventor
曾鲁举
陈磊
钱蛇大
彭国军
陈松林
吴忠阳
周祖明
蒋顺才
盛华军
万周建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RUITAI TECHNOLOGY Co Ltd
YIXING RUITAI REFRACTORY MATERIAL Co Ltd
Original Assignee
RUITAI TECHNOLOGY Co Ltd
YIXING RUITAI REFRACTORY MATERIAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RUITAI TECHNOLOGY Co Ltd, YIXING RUITAI REFRACTORY MATERIAL Co Ltd filed Critical RUITAI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410396340.0A priority Critical patent/CN104193356B/zh
Publication of CN104193356A publication Critical patent/CN104193356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104193356B publication Critical patent/CN104193356B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，它包括如下重量百分比的组分：3～2mm氧化铝空心球8％～17％，2～1mm氧化铝空心球23％～40％，1～0.2mm氧化铝空心球18％～25％，电熔刚玉粉7％～13％，α-Al2O3微粉20％～25％；额外添加如下重量百分比的组分：碳酸钙0.8％～1.3％，黄糊精或木质素磺酸钙水溶液8-12％，ρ-Al2O3微粉0.5％。本发明还公开了上述氧化铝空心球砖的制备方法。本发明的氧化铝空心球砖在基质中形成CA6结合相，彻底改变传统氧化铝空心球砖中引入SiO2形成莫来石结合相，既增加SiO2含量，又降低使用温度的工艺方法。

Description

一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺
技术领域
本发明属于耐火材料，具体涉及一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺。
背景技术
高纯氧化铝空心球砖因具有氧化铝含量高、体积密度小、高温强度大、使用温度高、导热系数小、节约能源等优点被广泛应用于石化行业高温窑炉，它既可用作隔热保温材料，也可用于高温工作衬里材料。
氧化铝空心球砖的主晶相是刚玉相，如纯度太高，没有液相生成将导致其烧结非常困难，因此传统的氧化铝空心球砖生产是在配料中适当引入一定量二氧化硅(加入硅微粉或者粘土)，通过烧成过程中二氧化硅与氧化铝反应在基质中生成莫来石相，形成莫来石结合而获得烧结，并产生强度，但是该方法直接导致硅含量增加，同时氧化铝空心球砖的使用温度也会下降。
水煤浆气化炉用保温衬里氧化铝空心球砖一般要求氧化铝含量98％以上，更严格的要求达到99％以上，二氧化硅含量控制非常严格，一般为小于等于0.3％。由于水煤浆气化炉对氧化铝空心球砖的苛刻要求，通过直接或者间接方式引入二氧化硅促进烧结形成莫来石结合的方法不可行。因此寻找一种能够替代二氧化硅，促进氧化铝空心球砖高温烧结，同时不影响其性能的生产工艺至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够满足水煤浆气化炉使用要求的氧化铝空心球砖。
本发明还要解决的技术问题是提供上述氧化铝空心球砖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分比之和为100％，额外添加如下重量百分比的组分，添加量的计算基准为上组分重量之和：
碳酸钙                           0.8％～1.3％
黄糊***溶液或木质素磺酸钙水溶液 8～12％
ρ-Al2O3微粉                     0.5％。
本发明优选的配方是，包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分比之和为100％，优选额外添加如下重量百分比的组分，添加量的计算基准为上组分重量之和：
碳酸钙                           0.8％～1.2％
黄糊***溶液或木质素磺酸钙水溶液 8～9％
ρ-Al2O3微粉                     0.5％。
其中，所述的电熔刚玉粉粒径为325目。
其中，所述的α-Al2O3微粉粒径为1000目。
其中，所述的ρ-Al2O3微粉比表面积为200m2/g。
其中，黄糊精或木质素磺酸钙水溶液浓度为30wt％。
制备上述水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖的方法，它包括如下步骤：
(1)预混细粉：按配方量称量325目电熔刚玉粉、α-Al2O3微粉、碳酸钙、ρ-Al2O3微粉加入预混机中搅拌直至混合均匀；
(2)骨料混合：将配方量3～2mm、2～1mm、1～0.2mm氧化铝空心球，倒入混料机中，干混3～5分钟，然后加入2/3配方量的黄糊精或木质素磺酸钙水溶液，混炼5～8分钟，使氧化铝空心球颗粒表面充分湿润，再加入步骤(1)得到的预混细粉搅拌3～5分钟，最后再加入剩余的1/3配方量的黄糊精或木质素磺酸钙水溶液，充分搅拌10-20分钟出料；
(3)成型：采用液压振动成型；
(4)烘干：在70-140℃下干燥24-48h；
(5)烧成：在1700-1750℃下保温3-5h。
步骤(4)中，所述的烘干在干燥窑内进行。
步骤(5)中，所述的烧成在高温梭式窑中进行。
本发明所使用的原料：
(1)高纯氧化铝空心球为Al2O3含量≥99％，SiO2含量≤0.18％，粒径大小包含3-2mm，2-1mm，1-0.2mm三种；
(2)电熔刚玉粉Al2O3含量≥99％，SiO2含量≤0.18％，粒径大小为325目；
(3)α-Al2O3微粉Al2O3含量≥99％，SiO2含量≤0.18％，引入微粉，提高反应活性，促进烧结，缓解烧结困难问题；
(4)碳酸钙可以是轻质碳酸钙、纳米碳酸钙粉、普通碳酸钙微粉中的一种。通过引入碳酸钙，一方面可利用其在700℃左右开始分解生成活性CaO和CO2，在氧化铝空心球砖内形成大量气孔，增加砖的显气孔率；另一方面利用碳酸钙分解后生成的活性CaO在1300℃以后与Al2O3反应，在基质中逐渐生成CA、CA2、CA6，当温度升高到1500℃以后主要形成CA6结合相，随着温度继续升高，CA6晶体不断长大，砖体趋于烧结。该方法可提高砖的强度，同时也可规避专门引入SiO2形成莫来石结合相的传统方法，降低SiO2含量；
(5)掺入ρ-Al2O3，利用其活性大、热稳定性差、处于介稳状态等特性，提高烧结过程中反应活性，促进烧结，缓解烧结困难问题；
有益效果：本发明与现有技术相比具有如下优势：
(1)采用多级配料，添加ρ-Al2O3促进烧结反应活性，缓解烧结困难的问题；
(2)化学成分纯度高，杂质含量很少，尤其是Si含量低；
(3)规避了专门引入SiO2形成莫来石结合相的传统方法，有效降低SiO2含量，通过引入碳酸钙在基质中形成CA6结合相，可有效减少或避免材料使用过程中硅迁移的发生，同时还可提高材料的使用温度；
(4)体积密度小、气孔率高、导热系数低，可有效减少热量散失，节能环保；
(5)强度较高，可满足窑炉砌筑和使用要求，保证水煤浆气化炉正常运转。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分比之和为100％，额外添加如下重量百分比的组分，添加量的计算基准为上组分重量之和：
碳酸钙             1％
黄糊***溶液       8％
ρ-Al2O3微粉       0.5％。
制备方法：
按配方量称量325目电熔刚玉粉、α-Al2O3微粉、碳酸钙、ρ-Al2O3微粉加入中速预混机中搅拌15分钟至混合均匀，制得预混细粉。
将配方量3～2mm、2～1mm、1～0.2mm氧化铝空心球，倒入混料机中，干混3分钟，然后加入2/3配方量的黄糊***溶液，混炼7分钟，使氧化铝空心球颗粒表面充分湿润，再加入预混细粉搅拌3分钟，最后再加入剩余的1/3配方量的黄糊***溶液，充分搅拌18分钟出料。经液压振动成型，110℃烘干48h，梭式窑1730℃保温3h高温烧成。
实施例2：
一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分比之和为100％，额外添加如下重量百分比的组分，添加量的计算基准为上组分重量之和：
碳酸钙             0.8％
木质素磺酸钙水溶液 8.5％
ρ-Al2O3微粉       0.5％。
制备方法：
按配方量称量325目电熔刚玉粉、α-Al2O3微粉、碳酸钙、ρ-Al2O3微粉加入中速预混机中搅拌15分钟至混合均匀制得预混细粉。
将配方量3～2mm、2～1mm、1～0.2mm氧化铝空心球，倒入混料机中，干混4分钟，然后加入2/3配方量的木质素磺酸钙水溶液，混炼6分钟，使氧化铝空心球颗粒表面充分湿润，再加入预混细粉搅拌4分钟，最后再加入剩余的1/3配方量的木质素磺酸钙水溶液，充分搅拌20分钟出料。经液压振动成型，110℃烘干48h，梭式窑1700℃保温4h高温烧成。
实施例3：
一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分比之和为100％，额外添加如下重量百分比的组分，添加量的计算基准为上组分重量之和：
碳酸钙             1.2％
木质素磺酸钙水溶液 9％
ρ-Al2O3微粉       0.5％。
制备方法：
按配方量称量325目电熔刚玉粉、α-Al2O3微粉、碳酸钙、ρ-Al2O3微粉加入中速预混机中搅拌15分钟至混合均匀制得预混细粉。
将配方量3～2mm、2～1mm、1～0.2mm氧化铝空心球，倒入混料机中，干混5分钟，然后加入2/3配方量的木质素磺酸钙水溶液，混炼6分钟，使氧化铝空心球颗粒表面充分湿润，再加入预混细粉搅拌5分钟，最后再加入剩余的1/3配方量的木质素磺酸钙水溶液，充分搅拌20分钟出料。经液压振动成型，110℃烘干48h，梭式窑1700℃保温3.5h高温烧成。
实施例1～3的产品检测结果见表1。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 某用户要求指标
Al2O3 99.04 99.10 98.85 ≥98.5
SiO2 0.25 0.22 0.22 ≤0.30
Fe2O3 0.28 0.28 0.29 ≤0.30
体积密度(g/cm3) 1.50 1.48 1.49 1.40～1.50
常温耐压强度(MPa) 12 11.5 15 ≥8
导热系数(w/m.k)800℃ 0.82 0.83 0.835 ≤0.9
从以上实测指标可以看出，本发明的氧化铝空心球砖都能满足用户水煤浆气化炉设计要求。

Claims (6)

1.一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，其特征在于，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分比之和为100％，额外添加如下重量百分比的组分，添加量的计算基准为上组分重量之和：
碳酸钙                           0.8％～1.3％
黄糊***溶液或木质素磺酸钙水溶液 8～12％
ρ-Al2O3微粉                     0.5％。
2.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，其特征在于，所述的电熔刚玉粉粒径为325目。
3.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖，其特征在于，所述的黄糊***溶液或木质素磺酸钙水溶液，溶质浓度为30wt％。
4.一种制备权利要求1所述水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)预混细粉：按配方量称量325目电熔刚玉粉、α-Al2O3微粉、碳酸钙、ρ-Al2O3微粉加入预混机中搅拌直至混合均匀；
(2)骨料混合：将配方量3～2mm、2～1mm、1～0.2mm氧化铝空心球，倒入混料机中，干混3～5分钟，然后加入2/3配方量的黄糊精或木质素磺酸钙水溶液，混炼5～8分钟，使氧化铝空心球颗粒表面充分湿润，再加入步骤(1)得到的预混细粉搅拌3～5分钟，最后再加入剩余的1/3配方量的黄糊精或木质素磺酸钙水溶液，充分搅拌10-20分钟出料；
(3)成型：采用液压振动成型；
(4)烘干：在70-140℃下干燥24-48h；
(5)烧成：在1700-1750℃下保温3-5h。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的烘干在干燥窑内进行。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的烧成在高温梭式窑中进行。
CN201410396340.0A 2014-08-12 2014-08-12 一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺 Active CN104193356B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410396340.0A CN104193356B (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410396340.0A CN104193356B (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104193356A true CN104193356A (zh) 2014-12-10
CN104193356B CN104193356B (zh) 2015-09-23

Family

ID=52078772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410396340.0A Active CN104193356B (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104193356B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104671802A (zh) * 2015-01-16 2015-06-03 长兴正发热电耐火材料有限公司 一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法
CN105294024A (zh) * 2015-11-19 2016-02-03 长兴县新宏信耐火材料有限公司 一种新型的氧化铝空心球砖
CN105399407A (zh) * 2015-11-19 2016-03-16 长兴县新宏信耐火材料有限公司 一种新型的氧化铝空心球砖的制备方法
CN105859315A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 武汉科技大学 一种轻质弥散型透气砖及其制备方法
CN107235741A (zh) * 2017-06-30 2017-10-10 长兴泓矿炉料有限公司 一种新型轻质耐火材料
CN107244907A (zh) * 2017-05-26 2017-10-13 长兴华悦耐火材料厂 一种增韧氧化铝空心球砖
CN114368974A (zh) * 2022-01-21 2022-04-19 巩义市神南特种耐火材料厂 一种氧化铝空心球砖及其制备方法
CN116639999A (zh) * 2023-05-26 2023-08-25 武汉科技大学 一种氧化铝空心球陶瓷过滤材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101113100A (zh) * 2007-06-30 2008-01-30 郑州大学 含纳米碳酸钙的高纯刚玉质浇注料及其制备方法
CN102276276A (zh) * 2011-07-22 2011-12-14 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种氧化铝空心球隔热制品
CN103708841A (zh) * 2013-12-05 2014-04-09 山东耐材集团鲁耐窑业有限公司 高强度、高热震氧化铝空心球砖及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101113100A (zh) * 2007-06-30 2008-01-30 郑州大学 含纳米碳酸钙的高纯刚玉质浇注料及其制备方法
CN102276276A (zh) * 2011-07-22 2011-12-14 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种氧化铝空心球隔热制品
CN103708841A (zh) * 2013-12-05 2014-04-09 山东耐材集团鲁耐窑业有限公司 高强度、高热震氧化铝空心球砖及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104671802A (zh) * 2015-01-16 2015-06-03 长兴正发热电耐火材料有限公司 一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法
CN104671802B (zh) * 2015-01-16 2017-01-04 长兴正发热电耐火材料有限公司 一种轻质隔热耐火泥浆及其制备方法
CN105294024A (zh) * 2015-11-19 2016-02-03 长兴县新宏信耐火材料有限公司 一种新型的氧化铝空心球砖
CN105399407A (zh) * 2015-11-19 2016-03-16 长兴县新宏信耐火材料有限公司 一种新型的氧化铝空心球砖的制备方法
CN105859315A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 武汉科技大学 一种轻质弥散型透气砖及其制备方法
CN105859315B (zh) * 2016-03-31 2019-03-19 武汉科技大学 一种轻质弥散型透气砖及其制备方法
CN107244907A (zh) * 2017-05-26 2017-10-13 长兴华悦耐火材料厂 一种增韧氧化铝空心球砖
CN107235741A (zh) * 2017-06-30 2017-10-10 长兴泓矿炉料有限公司 一种新型轻质耐火材料
CN114368974A (zh) * 2022-01-21 2022-04-19 巩义市神南特种耐火材料厂 一种氧化铝空心球砖及其制备方法
CN116639999A (zh) * 2023-05-26 2023-08-25 武汉科技大学 一种氧化铝空心球陶瓷过滤材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104193356B (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104193356B (zh) 一种水煤浆气化炉用高纯氧化铝空心球砖及其制备工艺
CN102432312B (zh) 一种微孔莫来石-碳化硅复相耐火材料及其制备方法
CN104591749B (zh) 一种焦炉炭化室炉墙用超高导热硅砖及其制备方法
CN102701764A (zh) 一种烧结铝硅质耐火材料及其制备方法
CN102942376A (zh) 钙长石轻质耐火砖及其制备方法
CN102701763A (zh) 一种低铝烧结铝硅质耐火材料及其制备方法
CN103833399B (zh) 钙长石轻质耐火砖及其制备方法
CN109851376B (zh) 一种锡槽底砖及其制备方法、用于制备锡槽底砖的组合物
CN103755363A (zh) 一种轻质硅莫复合砖及其制备方法
CN107032762A (zh) 一种新型骨质瓷用坯料及其制备工艺
CN103880439B (zh) 一种轻质硅砖的制备方法
CN105418086A (zh) 一种氧化硅结合碳化硅材料
CN102838377B (zh) 一种轻质闭孔陶瓷保温板
CN107973619A (zh) 莫来石-钙长石-刚玉复相微孔隔热材料及其制备方法
CN108892478B (zh) 一种低温瓷及其制备方法
CN106365673A (zh) 低温速烧轻质日用陶瓷及其制作工艺
CN104591755A (zh) 一种中低温中质耐磨陶瓷涂抹材料
CN106829984B (zh) 一种水玻璃的湿法生产工艺
CN101412631A (zh) 一种轻质耐火砖
CN105294024A (zh) 一种新型的氧化铝空心球砖
CN104140233B (zh) 一种工业炉用的1200℃级低铁隔热浇注料及制备方法
CN106220057B (zh) 一种煤基固废发泡保温材料及其制备方法
CN103880362A (zh) 一种氮化硅陶瓷微珠制备低密度油井固井水泥试块的方法
CN102391002B (zh) 一种水泥窑用镁铝尖晶石抗结皮定形耐火材料及其制备方法与应用
CN101838150A (zh) 一种硅莫砖

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant