一种莫来石-刚玉质轻量耐火材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115028437A(43)申请公布日2022.09.09(21)申请号202210697349.X(22)申请日2022.06.20(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人刘宇驰尹洪峰汤云辛亚楼任小虎袁蝴蝶(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215专利代理师刘国智(51)Int.Cl.C04B35/101(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种莫来石-刚玉质轻量耐火材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种莫来石‑刚玉质轻量耐火材料及其制备方法，制备的该莫来石‑刚玉轻量耐火材料在保持低热导率的情况下，在材料内部形成闭孔，实现了轻量化，在保证高温使用性能的同时，提高了材料的保温隔热能力。其制法是选取刚玉细粉、氧化铝微粉及广西白泥作为细粉原料，以石英颗粒和高铝矾土颗粒作为骨料，压制好的试样置于高温炉中，在空气气氛下对炉体进行加热，达到一定温度后进行保温，其中含氧化铝组分可与石英颗粒反应生成莫来石，同时，高温下石英颗粒熔融后扩散转移，在试样内形成闭孔。制备出保温隔热性能好、体积密度可调，耐压强度和荷重软化温度较高的耐火材料。CN115028437ACN115028437A权利要求书1/1页1.一种莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，选取刚玉细粉、氧化铝微粉和粘土磨细混匀，作为细粉部分；步骤二，将耐火材料原料按照颗粒级配进行配料，骨料部分为不同质量比的铝矾土颗粒与石英颗粒；步骤三，将骨料部分混合，再加入纸浆废液混合，再加入细粉部分混合，之后进行睏料；步骤四，将睏料后的物料成型、干燥；步骤五，将干燥后的产品在空气气氛下1550℃～1650℃烧结保温，保证试样内Al2O3与SiO2充分反应生成莫来石，即得莫来石‑刚玉轻量耐火材料。2.根据权利要求1所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一，将刚玉细粉、氧化铝微粉和粘土磨细至180目及以下，按质量比2:1:1混匀。3.根据权利要求1或2所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述粘土为广西白泥。4.根据权利要求1所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二，铝矾土颗粒为高铝矾土颗粒，石英颗粒为石英砂，铝矾土颗粒与石英颗粒质量比范围为(35～25)：(25～35)。5.根据权利要求1所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二，骨料部分与细粉部分的质量比为3:2，其中细粉部分共混至混合均匀。6.根据权利要求1所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三，先加入骨料混合2～5分钟，再加入纸浆废液混合3～5分钟，再加入细粉混合5～20分钟，在混合机中混合时间总计20～30分钟，混合后置于密闭容器或塑料袋中睏料2小时至6小时。7.根据权利要求1所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四，睏料后的物料采用半干法成型。8.根据权利要求1所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四，将成型好的产品自然晾晒半天至1天，然后在干燥设备中，采用阶段升温和保温方式进行干燥，最后在110℃保温6到24小时。9.如权利要求1至8其中之一所述方法制备的莫来石‑刚玉轻量耐火材料。10.根据权利要求9所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材料，其特征在于，所述莫来石‑刚玉质轻量耐火材的体积密度为2.12～2.23g/cm3，强度为70.1～95.0MPa。2CN115028437A说明书1/5页一种莫来石‑刚玉质轻量耐火材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于耐火材料生产技术领域，特别涉及一种莫来石‑刚玉质轻量耐火材料及其制备方法。背景技术[0002]耐火材料广泛应用于钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、轻工、军工等各个领域，是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的一部分，在高温工业的生产中起着不可替代的重要作用。莫来石‑刚玉耐火材料以其膨胀均匀、热稳定好、荷重软化温度高、高温蠕变小等特点广泛应用于热风炉、水泥窑、玻璃熔窑、中温反应炉内衬及高温窑具等方面。近年来，随着环境问题和能源危机再次成为全球最关注的热点，节能减排成为企业及政府考核的重要指标之一。作为能耗重头的高温工业，为保证高温窑炉的使用寿命及稳定生产，其炉衬部位常采用具有良好抗侵蚀性能和较高使用寿命的重质耐火材料。[0003]为实现高温工业的节能降耗，耐火材料领域科技工作者提出了体积密度介于轻质耐火材料和重质耐火材料之间的轻量耐火材料的概念，通过引入轻量骨料来代替部分致密骨料，在不显著降低材料高温性能的前提