一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112266240A(43)申请公布日2021.01.26(21)申请号202011155203.X(22)申请日2020.10.26(71)申请人湖北斯曼新材料股份有限公司地址438400湖北省黄冈市红安县经济开发区新型产业园(72)发明人刘学新熊明继李文(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限公司31253代理人冯子玲(51)Int.Cl.C04B35/443(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法(57)摘要本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法。该方法具体为：首先以重量份计，将80‑90份氧化铝原料、10‑20份氧化镁原料、0.5‑2份镁铝尖晶石微粉和0.5‑3份外加剂混合，共磨至所述原料的粒径在5‑20μm范围内；将共磨粉转入到高温窑炉中，升温至1000‑1500℃进行煅烧；最后在煅烧温度下保持3‑12小时，自然冷却或者快速风冷到常温，即可制得富铝尖晶石。采用低温合成工艺，经过低温煅烧合成的富铝尖晶石晶粒细小、晶格缺陷程度高，同时制得的富铝尖晶石粉体活性高。制得的富铝尖晶石不含β氧化铝，也无游离氧化镁等杂质相，富铝尖晶石中氧化铝含量达到80‑90％。将制得的富铝尖晶石粉体在刚玉尖晶石浇注料中使用时，具有烧结强度高，抗渣渗透能力强的优点。CN112266240ACN112266240A权利要求书1/1页1.一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述合成方法包括如下步骤：S1：以重量份计，将80-90份氧化铝原料、10-20份氧化镁原料、0.5-2份镁铝尖晶石微粉和0.5-3份外加剂混合，然后共磨至所述原料的粒径在5-20μm范围内；S2：将步骤S1中的共磨粉转入到高温窑炉中，升温至1000-1500℃进行煅烧；S3：在步骤S2的煅烧温度下保持3-12小时，自然冷却或者快速风冷到常温，即可制得富铝尖晶石。2.如权利要求1所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述富铝尖晶石的氧化铝含量为80-90％，将所述的富铝尖晶石研磨至粒径为1-5μm，即可得到富铝尖晶石微粉。3.如权利要求1所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述的氧化铝原料是工业氧化铝粉体、煅烧α氧化铝粉体、氢氧化铝粉体中的一种或两种组合；所述氧化铝原料中的氧化钠质量含量小于1％。4.如权利要求1所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述的氧化镁原料为氢氧化镁、轻烧镁砂、菱镁矿中的一种或两种组合；所述的氧化镁原料经高温分解后，其固体杂质质量含量小于3％。5.如权利要求1所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述的镁铝尖晶石微粉为正尖晶石，粒径为0.5～1μm，作为晶种。6.如权利要求1所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述的外加剂为硼酸、硼酸盐、金属卤化物的一种或两种组合。7.如权利要求6所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述的硼酸盐为硼酐，所述的金属卤化物是氯化镁、氯化铝、氟化镁、氟化铝中的一种。8.如权利要求1所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法，其特征在于：所述的高温窑炉是隧道窑、梭式窑、回转窑、竖窑中的一种。9.一种富铝尖晶石，其特征在于：所述富铝尖晶石是根据权利要求1-8项中任一项所述的低温固相反应合成富铝尖晶石的方法所制备的富铝尖晶石。2CN112266240A说明书1/8页一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法技术领域[0001]本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法。背景技术[0002]镁铝尖晶石结构为立方晶系，单位晶胞由32个立方紧密堆积的O2-、16个在八面体空隙中的Al3+以及8个在四面体空隙中的Mg2+组成。每个O2-有4个金属配位离子，其中3个处于八面体中，剩下1个处于四面体中，并保持电中性。理论上尖晶石组成为质量分数为28.3％的MgO和质量分数为71.7％的Al2O3，在高温下MgO和Al2O3可以固溶到镁铝尖晶石中，形成富镁尖晶石和富铝尖晶石。其中正尖晶石氧化铝含量为70-75％，富镁尖晶石氧化铝含量为60-70％，富铝尖晶石氧化铝含量大于75％。镁铝尖晶石材料具有熔点高(2135℃)，热膨胀系数小(20-1000℃为7.6×10-6/℃)，热导率低(1000℃为5.82W/(m·K))，化学性质稳定，在高温下对各种熔体的侵蚀作用有较强的抵抗性，且强度高、硬度大、耐高温、耐磨的优点，是一种性能优良的耐火材料，因而被广泛应用于钢包、电炉炉顶、炉外精炼炉、石灰