一种六铝酸钙轻质耐火砖及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101928135A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101928135A(43)申请公布日2010.12.29(21)申请号201010269884.2(22)申请日2010.09.01(71)申请人中国地质大学（北京）地址100083北京市海淀区学院路29号中国地质大学(72)发明人曾春燕易帅黄朝晖房明浩刘艳改(51)Int.Cl.C04B35/44(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种六铝酸钙轻质耐火砖及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种六铝酸钙轻质耐火砖，特别是一种导热系数低、在高温还原性气氛下稳定性好、抗碱和抗渣侵蚀能力较好、长寿命的高温窑炉内衬用优质耐火材料，属于耐火材料技术领域。该发明采用六铝酸钙为主晶相；其主要化学成分Al2O3+CaO＞90wt.％。本发明以碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、石灰石或石灰等作为钙源，以氧化铝、氢氧化铝等作为铝源，按六铝酸钙的理论配比配料混合均匀后，磨细，添加一定量的造孔剂搅拌均匀，然后采用半干振动浇注成型、调湿可控干燥、高温引气造孔、一步原位反应烧结、切割加工等一系列工艺过程，制备一种六铝酸钙轻质耐火砖。所述轻质耐火砖是一种低导热系数、长寿命的高温窑炉内衬用轻质耐火砖，可为工业炉设备提供高效节能的保证。CN1092835ACN101928135A权利要求书1/1页1.本发明是一种六铝酸钙轻质耐火砖及其制备方法，其特征在于：该耐火砖的主要耐高温物相为六铝酸钙相；该耐火砖的主要化学成分为：Al2O387.6％～91.6wt.％，CaO8.3～10wt.％，其它杂质总含量小于5.0wt.％。2.如权利要求1所述的六铝酸钙轻质耐火砖，其特征在于：所述制备六铝酸钙所用的钙源原料可以为碳酸钙、氢氧化钙或氧化钙等化工原料，也可以是石灰石或石灰等经过高温煅烧能够生成氧化钙的矿物原料(石灰石要求CaCO3≥98.0％，石灰(生石灰或熟石灰，主要含氧化钙或氢氧化钙)要求氧化钙或氢氧化钙均≥98.0％)原料的颗粒尺寸为小于0.15mm。所述制备六铝酸钙所用的铝源原料为氧化铝(α-Al2O3或γ-Al2O3都可以，要求α-Al2O3≥99.0％，γ-Al2O3≥99.0％)、氢氧化铝等，原料的颗粒尺寸为小于0.15mm。3.一种制备如权利要求1和2所述的六铝酸钙轻质耐火砖的方法，其特征在于：所述方法首先是将各种原料按照六铝酸钙的理论配比配料后，先混合均匀，然后一起磨细到小于0.060mm的孔径筛的筛余量小于3.0wt.％；将从磨机中取出的粉料再加入占总配料的0.1～18.0％烧失造孔剂(烧失造孔剂可以选择为木屑锯末或其它植物粉末或聚苯乙烯球或焦炭粉或煤炭粉或活性碳等其中的一种或几种可以在大于1000℃烧失的物质作为烧失造孔剂，其粒径≤3.0mm)一起搅拌混合，混合均匀后再加入6～30％的可饮用水搅拌，得到的泥料采用振动浇注成形方法成形(也可用挤泥机挤出成形或手工捣打或浇注成形或机压成形)。成形后的湿坯在室温下自然干燥12～24h，然后在干燥窑中于50～200℃进行烘干。将干燥好的砖坯装入窑中烧成，最终烧成温度1450～1600℃，将烧成出窑冷却后的砖坯按要求尺寸进行切割，即得到本发明的低导热系数、在高温还原性气氛下稳定性好、抗碱侵蚀能力和抗渣侵蚀能力较好、长寿命的六铝酸钙轻质耐火砖。2CN101928135A说明书1/5页一种六铝酸钙轻质耐火砖及其制备方法技术领域：[0001]本发明涉及一种六铝酸钙轻质耐火砖及其制备方法，属于耐火材料领域。背景技术：[0002]我国经济发展迅速，而能源生产的发展相对滞后得多。解决能源短缺的另一个办法是节能，即减少热损失、提高热能的利用效率，减少能源浪费。国际上将节能工程视为“第五能源”，其意义十分重要。因此，大力发展绝热材料工业，广泛采用优质绝热材料，对我国经济建设的健康、稳定发展具有重要的现实意义。[0003]工业窑炉炉衬用绝热材料的蓄热和散热损失一般占工业窑炉总能耗的20～45％。普通硅酸铝质轻质耐火砖、高铝质轻质耐火砖、氧化铝空心球耐火砖及耐火纤维制品是传统的工业窑炉用轻质耐火材料。前三者存在密度较高、导热系数较高、蓄热量较大、抗热震稳定性较差、使用寿命短、使用过程中节能效果差等问题。耐火纤维制品虽然在窑炉的节能效果方面得到充分的证实，但仍存在限制其继续发展的突出问题，如：强度很低无法承担结构支撑的作用；使用温度在1200℃以上时容易粉化和掉渣，且抗高温气固两相流(高温烟气和高温烟气/固体燃烧颗粒)的冲蚀磨损性能较差，不仅使用寿命较短，还严重影响烧成陶瓷产品“落脏”缺陷的表面质量；在生产和使用过程中存在致癌风险(欧盟已将