CN101037342A

CN101037342A - 一种氮化铝水解结合耐火材料

Info

Publication number: CN101037342A
Application number: CN 200710019768
Authority: CN
Inventors: 张雪松; 俞晓东; 朱光永
Original assignee: JIANGSU SUJIA GROUP NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: JIANGSU SUJIA GROUP NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-09-19

Abstract

一种氮化铝水解结合耐火材料，属于一种耐火材料。该耐火材料的组方含有高熔点耐火主料87～99份，氮化铝0.2～8份，外加剂0.02～5份；在施工时，外加占组方总量2～7份的施工用水搅拌，利用氮化铝的水解反应，使该耐火材料固化、结合；单位为重量份。这种浇注料不依靠水泥、磷酸盐、硅微粉结合,由氮化铝水解产生AlOOH(勃姆石)、Al(OH)₃，并消耗水，使该耐火材料固化、结合。由于避免了水泥、磷酸盐、硅微粉对高温性能的影响，使该浇注料具有良好的抗渣侵蚀性能和高温强度。

Description

一种氮化铝水解结合耐火材料

技术领域

本发明属于一种耐火材料，具体地说是一种氮化铝水解结合耐火材料。

背景技术

耐火材料浇注料主要用于炼钢耐火材料部件的制造，例如钢包内衬、水口座砖、透气砖、透气塞、炼钢电炉底电极套砖等部位。目前使用的此类铝镁尖晶石质耐火材料大多由水泥、磷酸盐、硅微粉结合。水泥、磷酸盐、硅微粉会影响耐火材料的高温性能。现在也有人研究ρ-Al₂O₃结合，ρ-Al₂O₃结合不带入低熔点物质，但是其结合力弱、且不稳定，导致其不能大规模推广。氮化铝结合固化强度高、可预期性好，同样不带入低熔点物质。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种氮化铝水解结合耐火材料，这种耐火材料主要由氮化铝水解固化、结合，避免了常用结合剂水泥、磷酸盐、硅微粉等对高温性能的影响，提高了基质纯度。由于以氧化镁、氧化铝、铝镁尖晶石为主要成份，使该耐火材料具有良好高温性能和抗渣侵蚀性能。

该耐火材料的组方含有高熔点耐火骨料87～99份，氮化铝0.2～8份；在施工时，外加适量施工用水搅拌，利用氮化铝的水解反应，使该耐火材料固化、结合；单位为重量份。

高熔点耐火主料包括刚玉、矾土、氧化镁、铝镁尖晶石中的一种或多种，使用时，高熔点耐火主料制作成不同粒度的骨料和粉料，利用不同粒度的高熔点耐火主料混合成型。

加入占组方总量0.02～5份的添加剂一起搅拌成湿料或半干料，使氮化铝水解，产生结合力；单位为重量份。

由氮化铝水解产生AlOOH(勃姆石)、Al(OH)₃，并消耗水，改变pH值，使该耐火材料固化、结合。反应过程如下：

AlN+2H₂O→AlOOH+NH₃

AlOOH+H₂O→Al(OH)₃

NH₃+H₂O→NH₄+OH^-

所述添加剂包括以下材料中的一种或多种：分散剂0～1.5份；pH值调节剂0～2份；辅助结合剂0～3份；单位为重量份。

添加剂包括以下材料中的一种或多种：分散剂0～1.5份；pH值调节剂0～2份；辅助结合剂0～3份；单位为重量份。

分散剂为以下材料的一种或多种：柠檬酸三钠，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，分散氧化铝(ADS，ADW)，高分子有机减水剂，可以提高基质的分散程度，兼有减少加水量，提高致密度的作用。

辅助结合剂可以起到在某一温度范围内提高强度的作用，为以下材料的一种或多种：氯化镁、水泥、磷酸盐、硅微粉、铝微粉、活性氧化镁、活性氧化铝、铝溶胶、硅溶胶、ρ-Al₂O₃粘土以及木质素磺酸钙、淀粉、糊精、聚乙烯醇等高分子有机结合剂。

pH值调节剂的作用为调节固化过程、固化速度，可以为以下材料的一种或多种：盐酸、磷酸、乙酸、氨水、氯化铵、硝酸铵、氢氧化钠、水玻璃、氧化锂、氢氧化锂、柠檬酸三钠、硼酸。

本发明的优点是：这种耐火材料在高温下的低熔点物少，因此不易被熔化，并且生产过程易于控制。

具体实施方式

实施一：

配方：铝镁尖晶石(1～5mm)50份，铝镁尖晶石(1～0mm)30份，铝镁尖晶石(320目)10份，氧化铝微粉(2m)9份、氮化铝(20μm)0.8份、三聚磷酸钠0.2份、外加水4～6份。

这里的“1～5mm”是指物料的粒度大小，后面的“1～0mm”指粒度小于等于1，其中的粒度为“0”在实际生产过程中是不存在的，但在本行业中，通常对于小于等于1的粒度通常这样称呼；单位为重量份，下同。

精确称量除水以外的材料加入搅拌机中→干混1分钟→加水搅拌6分钟成浇注料→倒入浇注模中→用振动棒振动成型→24小时后脱模干燥。

实施二：

配方：板状刚玉(1～0mm)20份、白刚玉(1～0.5mm)35份，白刚玉(200目)15份，白刚玉(320目)15份，氧化镁(320目)5份，氧化铝微粉(5μm)9份、氮化铝(20μm)0.98份，六偏磷酸钠0.02份、外加水4～6份。

精确称量除水以外的材料加入搅拌机中→干混1分钟→加水搅拌5分钟成浇注料→倒入浇注模中(浇注模预先固定在振动台上)→用振动成型→24小时后脱模干燥。

实施例三

配方：板状刚玉(15～5mm)20份、白刚玉(1～5mm)30份、白刚玉(1～0mm)20份、氧化镁(200目)7份、氧化铝微粉10份、氮化铝(200目)8份、氨水2份、硅微粉1份、氯化镁2份，外加水3～5份。

实施例四

配方：矾土(1～5mm)45份、白刚玉(1～0mm)15份、板状刚玉(200目)8份，白刚玉(320目)7份，铝镁尖晶石(5μm)10份，氮化铝(5μm)0.2份、氧化镁(200目)5份、氧化铝微粉5.3份、ADS 1份、六偏磷酸钠0.5份、硅微粉1.5份、糊精1.5份、外加水5～7份。

白刚玉(320目)、铝镁尖晶石(5μm)、氧化镁(200目)、氧化铝微粉放入球磨机中磨30分钟，成预混料装袋备用；湿碾机中加入矾土(1～5mm)、白刚玉(1～0mm)、板状刚玉(200目)、六偏磷酸钠、ADS、硅微粉、糊精氮化铝(5μm)→干混2分钟→加入水搅拌5分钟→加预混料搅拌10分钟→成涂抹料或打结料。

Claims

1、一种氮化铝水解结合耐火材料，其特征是：该耐火材料的组方含有高熔点耐火主料87～99份，氮化铝0.2～8份；在施工时，外加适量施工用水搅拌，利用氮化铝的水解反应，产生AlOOH、Al(OH)₃，使该耐火材料固化、结合；单位为重量份。

2、如权利要求1所述的氮化铝水解结合耐火材料，其特征是：高熔点耐火主料包括刚玉、矾土、氧化镁、铝镁尖晶石中的一种或多种，使用时，高熔点耐火主料制作成不同粒度的骨料和粉料，利用不同粒度的高熔点耐火主料混合成型。

3、如权利要求1所述的氮化铝水解结合耐火材料，其特征是：在组方中还添加外加剂0.02～5份，外加剂包括分散剂、pH值调节剂、辅助结合剂；单位为重量份。

4、如权利要求3所述的氮化铝水解结合耐火材料，其特征是：pH值调节剂为盐酸、磷酸、乙酸、氨水、氯化铵、硝酸铵、氢氧化钠、水玻璃、氧化锂、氢氧化锂、柠檬酸三钠、硼酸中的一种或多种。

5、如权利要求3所述的氮化铝水解结合耐火材料，其特征是：分散剂为以下材料中的一种或多种：柠檬酸三钠，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，分散氧化铝ADS，分散氧化铝ADW，高分子有机减水剂。

6、如权利要求3所述的氮化铝水解结合耐火材料，其特征是：辅助结合剂为以下材料中的一种或多种：氯化镁、水泥、磷酸盐、硅微粉、铝微粉、活性氧化镁、活性氧化铝、铝溶胶、硅溶胶、ρ-Al₂O₃粘土以及木质素磺酸钙、淀粉、糊精、聚乙烯醇。