CN111646811A - 一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法 - Google Patents

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郭勇
李洪波
杨晓璐
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Shanghai Lier Refractory Material Co ltd
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Shanghai Xintaishan High Temperature Engineering Material Co ltd
Shanghai Lier Refractory Material Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，选用电熔白刚玉，烧结氧化铝作为耐火浇注料的主原料，以水合氧化铝和活性α‑Al2O3作为结合剂，活性氧化铝作为填料，并添加高效外加剂，根据材料目标性能和使用要求选择配比系数q值并对细粉部分颗粒进行优化；结合***中水合氧化铝与水发生热反应生成三羟铝石和勃姆石溶胶起结合作用，由于水合氧化铝很细，在一定的温度条件下，其水化作用比较快，可形成大量溶胶，因此加入仅2％水合氧化铝，就能烧制成常强度下的全铝耐或浇注料。本发明耐火度高、高温收缩小、烧后强度高以及隔热保温性能非常好。

Description

一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法
技术领域
本发明专利涉及一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，属于高温设备内衬用耐火材料范畴。
背景技术
当前，随着我国经济的快速发展，开发节能材料、提高能源利用率、节能减排以及保护环境，已经成为国家实现经济可持续发展的重要举措。因此，轻质耐火浇注料以其施工方便、保温性能好、抗酸碱能力强以及高温性能优异等优点，已成为工业窑炉保温层或冶金、石化行业气氛炉内衬，实现其节能降耗的首选耐材。
但是，传统的轻质浇注料存在耐火度低、高温收缩大、烧后强度低以及隔热保温性能差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
选用电熔白刚玉，烧结氧化铝作为耐火浇注料的主原料，以水合氧化铝和活性α-Al2O3作为结合剂，活性氧化铝作为填料，并添加高效外加剂，根据材料目标性能和使用要求选择配比系数q值并对细粉部分颗粒进行优化；
结合***中水合氧化铝与水发生热反应生成三羟铝石和勃姆石溶胶起结合作用，其化学反应时如下：
Al2O3+2H2O→Al(OH)3+AlOOH
由于水合氧化铝很细，在一定的温度条件下，其水化作用比较快，可形成大量溶胶，因此加入仅2％水合氧化铝，就能烧制成常强度下的全铝耐或浇注料。
进一步的，所述水和氧化铝为ρ-Al2O3。
进一步的，所述活性氧化铝为γ-Al2O3、活性α-Al2O3以及双峰氧化铝其中的一种。
进一步的，所述高效外加剂的用量小于0.5％，且该外加剂为聚烷基苯磺酸盐类以及木质素磺酸盐类其中的一种。
进一步的，在该新型铝硅系轻质耐火浇注料采用无水泥配方设计时，该新型铝硅系轻质耐火浇注料是铝硅系中全由端元Al2O3且SiO2含量为0时成分构成的耐火浇注料。
进一步的，该新型铝硅系轻质耐火浇注料中，全硅质耐火浇注料和硅质耐火浇注料仅在硅质窑炉内衬上应用，其使用场合有限。
进一步的，新型铝硅系轻质耐火浇注料当Al2O3含量大于68％时，具有更高耐火度和高温强度值，属于高性能新型铝硅系轻质耐火浇注料。
进一步的，该新型铝硅系轻质耐火浇注料虽然硬化时间长，干燥强度低，但材料的气孔率低，高温强度大。
进一步的，该新型铝硅系轻质耐火浇注料增加水合氧化锅的配入量达到3％，形成大量的溶胶。
进一步的，结合***包括结合剂、活性填料以及外加剂。
本发明的有益效果为：本发明耐火度高、高温收缩小、烧后强度高以及隔热保温性能非常好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种技术方案：
一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
选用电熔白刚玉，烧结氧化铝作为耐火浇注料的主原料，以水合氧化铝和活性α-Al2O3作为结合剂，活性氧化铝作为填料，并添加高效外加剂，根据材料目标性能和使用要求选择配比系数q值并对细粉部分颗粒进行优化；
结合***中水合氧化铝与水发生热反应生成三羟铝石和勃姆石溶胶起结合作用，其化学反应时如下：
Al2O3+2H2O→Al(OH)3+AlOOH
由于水合氧化铝很细，在一定的温度条件下，其水化作用比较快，可形成大量溶胶，因此加入仅2％水合氧化铝，就能烧制成常强度下的全铝耐或浇注料。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，所述水和氧化铝为ρ-Al2O3。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，所述活性氧化铝为γ-Al2O3、活性α-Al2O3以及双峰氧化铝其中的一种。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，所述高效外加剂的用量小于0.5％，且该外加剂为聚烷基苯磺酸盐类以及木质素磺酸盐类其中的一种。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，在该新型铝硅系轻质耐火浇注料采用无水泥配方设计时，该新型铝硅系轻质耐火浇注料是铝硅系中全由端元Al2O3且SiO2含量为0 时成分构成的耐火浇注料。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，该新型铝硅系轻质耐火浇注料中，全硅质耐火浇注料和硅质耐火浇注料仅在硅质窑炉内衬上应用，其使用场合有限。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，新型铝硅系轻质耐火浇注料当Al2O3含量大于68％时，具有更高耐火度和高温强度值，属于高性能新型铝硅系轻质耐火浇注料。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，该新型铝硅系轻质耐火浇注料虽然硬化时间长，干燥强度低，但材料的气孔率低，高温强度大。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，该新型铝硅系轻质耐火浇注料增加水合氧化锅的配入量达到 3％，形成大量的溶胶。
为了进一步提高一种铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法的使用功能，结合***包括结合剂、活性填料以及外加剂。
本发明耐火度高、高温收缩小、烧后强度高以及隔热保温性能非常好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
选用电熔白刚玉，烧结氧化铝作为耐火浇注料的主原料，以水合氧化铝和活性α-Al2O3作为结合剂，活性氧化铝作为填料，并添加高效外加剂，根据材料目标性能和使用要求选择配比系数q值并对细粉部分颗粒进行优化；
结合***中水合氧化铝与水发生热反应生成三羟铝石和勃姆石溶胶起结合作用，其化学反应时如下：
Al2O3+2H2O→Al(OH)3+AlOOH
由于水合氧化铝很细，在一定的温度条件下，其水化作用比较快，可形成大量溶胶，因此加入仅2％水合氧化铝，就能烧制成常强度下的全铝耐或浇注料。
2.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：所述水和氧化铝为ρ-Al2O3。
3.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：所述活性氧化铝为γ-Al2O3、活性α-Al2O3以及双峰氧化铝其中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：所述高效外加剂的用量小于0.5％，且该外加剂为聚烷基苯磺酸盐类以及木质素磺酸盐类其中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：在该新型铝硅系轻质耐火浇注料采用无水泥配方设计时，该新型铝硅系轻质耐火浇注料是铝硅系中全由端元Al2O3且SiO2含量为0时成分构成的耐火浇注料。
6.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：该新型铝硅系轻质耐火浇注料中，全硅质耐火浇注料和硅质耐火浇注料仅在硅质窑炉内衬上应用，其使用场合有限。
7.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：新型铝硅系轻质耐火浇注料当Al2O3含量大于68％时，具有更高耐火度和高温强度值，属于高性能新型铝硅系轻质耐火浇注料。
8.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：该新型铝硅系轻质耐火浇注料虽然硬化时间长，干燥强度低，但材料的气孔率低，高温强度大。
9.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：该新型铝硅系轻质耐火浇注料增加水合氧化锅的配入量达到3％，形成大量的溶胶。
10.根据权利要求1所述的一种新型铝硅系轻质耐火浇注料的制备方法，其特征在于：结合***包括结合剂、活性填料以及外加剂。
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