CN102557698A - 一种含铝空心球轻质砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种具有抗侵蚀能力强，耐磨性能好，抗热震性能好的含铝空心球轻质砖及其制备方法，以满足保温隔热的要求。本发明的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为35～65％的含铝空心球、质量百分含量为35～65％的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。本发明的含铝空心球轻质砖具有高抗侵蚀能力、耐磨性能和抗热震性能，可以满足用户的保温隔热及特种的要求。

Description

一种含铝空心球轻质砖及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体地说，涉及到一种含铝空心球轻质砖及其制备方法。

背景技术

在传统能源日益枯竭而新能源发展缓慢的今天，当前最迫切的任务是开发轻质、高强、热震稳定性好、使用温度高且能满足轻质结构高温炉所需的内衬材料，改变传统的超高温窑炉由于采用重质结构而存在的热容量大、升温速率低、能耗大、使用寿命短、中期维修量大等缺点，节约能源，降低能耗，为建设资源节约型社会和人类可持续发展服务。

由于轻质保温材料是通过引入气孔的方式获得低热导率，引入大量气孔会导致轻质材料的重烧线收缩率提高、荷重软化温度降低、高温蠕变严重、耐压强度降低，从而使隔热材料的使用温度很难提高，应用范围受到限制，因此寻找新方法制备新的高温隔热材料一直是各国专家的工作重点。现有的隔热材料中，氧化铝隔热材料品种最多，使用温度高，隔热节能效果好，其中轻质氧化铝空心球陶瓷的应用是隔热材料技术进步的一个标志，它克服了原有泡沫氧化铝产品强度低、高温抗蠕变性能差的缺点，可直接接触火焰，也可作为高温内衬结构材料使用，能够推动传统高温窑炉结构改造，为设计新型窑炉结构奠定基础。目前常用的氧化铝空心球轻质砖大多采用氧化铝粉和磷酸结合，Al₂O₃含量在95％以上，总体成分比较单一，在抗侵蚀、抗热震性、耐磨性等方面的性能有待提高，使用范围也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗侵蚀能力强，耐磨性能好，抗热震性能好的含铝空心球轻质砖及其制备方法，以满足保温隔热的要求。

本发明的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为35～65％的含铝空心球、质量百分含量为35～65％的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。

进一步地，为保证含铝空心球与粉料的结合良好，所述含铝空心球的粒径为0.2～5mm。

进一步地，所述含铝空心球为刚玉空心球、铝钛空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或多种混合物。

进一步地，所述粉料为氧化铝粉、刚玉粉、氧化钛粉、氧化铬粉、氧化锆粉、铬刚玉粉、锆刚玉粉、钛酸铝粉中的一种或多种混合物。

进一步地，所述结合剂为黄糊精溶液、木质磺酸盐溶液、磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液中的一种。

本发明提出的上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤：

A：混料：首先将含铝空心球与结合剂在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入粉料，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经80～150℃烘干后，装窑于1600～1700℃保温4～6小时烧成。

本发明的含铝空心球轻质具有高抗侵蚀能力、耐磨性能和抗热震性能，可以满足用户的保温隔热级特种要求。

具体实施方式

下面通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为65％的粒径为0.2～5mm的刚玉空心球、质量百分含量为35％的粒径小于或等于325目的氧化铝粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为磷酸溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的8％。

上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤：

A：混料：首先将刚玉空心球与磷酸溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入氧化铝粉，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经150℃烘烤24小时，装窑于1600℃保温6小时烧成。

本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.38g/cm³。

实施例2：

本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为30％的粒径为0.2～5mm的刚玉空心球、质量百分含量为30％的粒径为0.2～5mm的铝钛空心球、质量百分含量为8％的粒径小于或等于325目的刚玉粉、质量百分含量为8％的粒径小于或等于325目的氧化钛粉、质量百分含量为24％的粒径小于或等于325目的钛酸铝粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为黄糊精溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的12％。

上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤：

A：混料：首先将刚玉空心球、铝钛空心球与黄糊精溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入氧化钛粉、钛酸铝粉和刚玉粉，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经80℃烘烤24小时，装窑于1600℃保温10小时烧成。

本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.45g/cm³。

实施例3：

本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为50％的粒径为0.2～5mm的铬刚玉空心球、质量百分含量为30％的粒径小于或等于325目的刚玉粉、质量百分含量为14％的粒径小于或等于325目的铬刚玉粉、质量百分含量为6％的粒径小于或等于325目的氧化铬粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为木质磺酸盐溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的10％。

上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤：

A：混料：首先将铬刚玉空心球与木质磺酸盐溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入刚玉粉、铬刚玉粉和氧化铬粉，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经80℃烘烤24小时，装窑于1650℃保温4小时烧成。

本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.54g/cm³。

实施例4：

本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为40％的粒径为0.2～5mm的锆刚玉空心球、质量百分含量为54％的粒径小于或等于325目的锆刚玉粉、质量百分含量为6％的粒径小于或等于325目的氧化锆粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为磷酸二氢铝溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的10％。

上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤：

A：混料：首先将锆刚玉空心球与磷酸二氢铝溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入锆刚玉粉和氧化锆粉，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经80℃烘烤24小时，装窑于1600℃保温6小时烧成。

本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.65g/cm³。

实施例5：

本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为10％的粒径为0.2～5mm的刚玉空心球、质量百分含量为10％的粒径为0.2～5mm的锆刚玉空心球、质量百分含量为15％的粒径为0.2～5mm的铬刚玉空心球、质量百分含量为65％的粒径小于或等于325目的刚玉粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为磷酸二氢铝溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的10％。

上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤：

A：混料：首先将刚玉空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球与磷酸二氢铝溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入刚玉粉，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经80℃烘烤24小时，装窑于1600℃保温6小时烧成。

本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.77g/cm³。

Claims (6)

1.一种含铝空心球轻质砖，其特征在于由质量百分含量为35～65％的含铝空心球、质量百分含量为35～65％的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。

2.根据权利要求1所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述含铝空心球的粒径为0.2～5mm。

3.根据权利要求1或2所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述含铝空心球为刚玉空心球、铝钛空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1或2所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述粉料为氧化铝粉、刚玉粉、氧化钛粉、氧化铬粉、氧化锆粉、铬刚玉粉、锆刚玉粉、钛酸铝粉中的一种或多种混合物。

5.根据权利要求1或2所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述结合剂为黄糊精溶液、木质磺酸盐溶液、磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液中的一种。

6.根据权利要求1所述的含铝空心球轻质砖的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

A：混料：首先将含铝空心球与结合剂在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入粉料，搅拌均匀后备用；

B：成型：称量混好的料加入模具中，震动加压成型；

C：烧成：将成型后的坯体取出经80～150℃烘干后，装窑于1600～1700℃保温4～10小时烧成。