轻量化方镁石#镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法

【申请号】 CN201710632853.0 【申请日】 2017-07-28

【公开号】 CN107337438A 【公开日】 2017-11-10

【申请人】 河南瑞泰耐火材料科技有限公司;武汉科技大学 【地址】 451100 河南省郑州市新郑市薛店镇花庄

【发明人】 鄢文;翟耀杰;刘锡俊;马三宝;李楠;徐琳琳;任向阳;刘昭;翟鹏涛

【专利代理机构】 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 【代理人】 张火春

【国省代码】 41

【摘要】 本发明涉及一种轻量化方镁石#镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法。其技术方案是：以14~21wt%的粒径为3~5mm、27~36wt%的粒径小于3mm且大于等于1mm和12~18wt%的粒径大于1mm且大于等于0.1mm的纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒为骨料,以10~20wt%的纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料细粉、8~10wt%的镁铝尖晶石细粉和10~20wt%的镁砂细粉为基质;外加2~8wt%的结合剂。先将骨料置于真空搅拌机,抽真空,再加入结合剂,搅拌,关闭抽真空系统;然后加入基质,搅拌,成型,干燥,在1500~1650℃保温3~8小时,冷却,得轻量化方镁石#镁铝尖晶石耐火材料。其制品孔径为纳米级,导热系数较低、热震稳定性优异和抗侵蚀能力强。

【主权项】 一种轻量化方镁石#镁铝尖晶石耐火材料的制备方法,其特征在于所述轻量化方镁石#镁铝尖晶石耐火材料的成分是：以14~21wt%的粒径为3~5mm的纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒、27~36wt%的粒径小于3mm且大于等于1mm的纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒和12~18wt%的粒径小于1mm且大于等于0.1mm的纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒为骨料,以10~20wt%的粒径小于0.074mm的纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料细粉、8~10wt%的镁铝尖晶石细粉和10~20wt%的镁砂细粉为基质,以所述骨料和基质之和2~8wt%的Al3+溶液为结合剂;按上述成分及其含量：先将所述骨料置于真空搅拌机中,抽真空至2.0kPa以下,再将所述结合剂倒入所述真空搅拌机中,搅拌10~15分钟,关闭抽真空系统;然后将所述基质倒入所述真空搅拌机中,搅拌均匀;在100~200MPa条件下机压成型,成型后的坯体在60~140℃条件下干燥12~36小时,在1500~1650℃条件下保温3~8小时,冷却,即得轻量化方镁石#镁铝尖晶石耐火材料;所述纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料的制备步骤是：第一步、先将菱镁矿细粉以0.7~1.7℃/min的速率升温至600~800℃,保温3~5小时;再以1.5~2.3℃/min的速率升温至1000~1300℃,保温3~7小时,冷却,得到高孔隙率的氧化镁粉体;第二步、按所述高孔隙率的氧化镁粉体为68~95wt%、含Al3+溶液为1~20wt%和氢氧化铝微粉为1~25wt%,先将所述高孔隙率的氧化镁粉体置于真空搅拌机中,抽真空至2.0kPa以下,再将所述含Al3+溶液和所述氢氧化铝微粉倒入真空搅拌机中,搅拌20~40分钟,关闭抽真空系统,得到混合料;第三步、将所述混合料升温至150~250℃,保温3~6h,冷却,在50~120MPa条件下机压成型,成型后的坯体于120~140℃条件下干燥24~48小时;然后以1.5~2.5℃/min的速率升温至1000~1300℃,保温3~7小时,再以5~7℃/min的速率升温至1500~1650℃,保温5~9小时,冷却,即得纳米孔径的多孔方镁石#镁铝尖晶石陶瓷材料;所述含Al3+溶液为铝溶胶、或为氯化铝溶液、或为铝溶胶和氯化铝溶液的混合物;所述混合物中的铝溶胶∶氯化铝溶液的质量比为1：(0.5~2)。

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【主分类号】 C04B35/04

【专利分类号】 C04B35/04;C04B35/443;C04B35/622;C04B35/043;C04B38/08