CN107382340A - 一种复合金属耐火材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合金属耐火材料的制备方法,包括以下制备步骤:a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,得到混合物一;b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中高温烧制,得到混合物二;c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可。本发明制备的材料性能稳定,并且制备工艺简单、易于实施。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域,具体涉及一种复合金属耐火材料的制备方法。
背景技术
在传统意义上,耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料,它是为高温技术服务的基础材料,是用作高温窑炉等热工设备的结构材料,以及工业高温容器和部件的材料,并且能够承受相应的物理化学变化及机械作用。
大部分耐火材料是以天然矿石(如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云石)为原料制造的,采用某些工业原料和人工合成原料(如工业氧化铝、碳化硅、合成莫来石、合成尖晶石等)也日益增多,因此,耐火材料的种类很多。耐火材料按照矿物组成可以分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料;按照制造方法可以分为天然矿石和人造制品;按其方式可分为块状制品和不定形耐火材料;按照热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品;按照耐火度可分为普通、高级和特级耐火制品;按照化学性质可分为酸性、中性及碱性耐火材料;按照其密度可分为轻质及重质耐火材料;按照其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异形砖、特异形砖、管和耐火器皿;还可以按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用耐火材料等。
传统材料制成的耐火材料,使用寿命短,且制备流程复杂,因此需要一种更好的耐火材料,来改善现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合金属耐火材料的制备方法,本发明制备的材料性能稳定,并且制备工艺简单、易于实施。
本发明提供了如下的技术方案:
一种复合金属耐火材料的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,颗粒物直径在2-3mm,得到混合物一;
b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中,在高温窑中高温烧制4-5h,温度为2300-2700℃,保温40-60min,得到混合物二;
c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可得到成品。
优选的,所述复合金属耐火材料包括以下重量份的原料:含铁化合物45-58份、含铝化合物43-48份、含氧化镁材料39-42份、晶石矿38-45份和结合剂22-28份。
优选的,所述步骤a的含铁化合物来源于轧钢皮、氧化铁红和铁粉中的任一种或几种的混合。
优选的,所述步骤a的含铝化合物是刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝中的任一种或几种的混合。
优选的,所述步骤a的含氧化镁材料来源于菱镁矿、轻烧镁粉、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂和海水镁砂中的任一种或几种的混合。
优选的,所述步骤b的晶石矿为亚铁铝尖晶石、镁铝尖晶石、亚铁镁固溶体和镁铁尖晶石的多项固溶体中的任一种或几种的混合。
优选的,所述步骤b的结合剂为淀粉、树脂、糊精和纤维素中的任一种或几种的混合。
优选的,所述步骤b的保护性气体为氮气。
本发明的有益效果是:
本发明制备的材料性能稳定,并且制备工艺简单、易于实施,容易在现有设备上进行生产。
本发明材料中的晶石矿,增强耐火材料断裂韧性,同时解决了晶石矿污染,减少了资源的消耗。
本发明的原材料来源广泛,成本低廉、易于获取,并且在制备过程的五二次污染物的产生,不需要大型机器设备的参与,节能环保的同时,使得制备流程简短、高效,因此适合工业化大规模生产制造。
具体实施方式
实施例1
一种复合金属耐火材料的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,颗粒物直径在2mm,得到混合物一;
b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中,在高温窑中高温烧制5h,温度为2300℃,保温60min,得到混合物二;
c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可得到成品。
复合金属耐火材料包括以下重量份的原料:含铁化合物58份、含铝化合物43份、含氧化镁材料42份、晶石矿38份和结合剂28份。
步骤a的含铁化合物来源于轧钢皮、氧化铁红和铁粉的混合。
步骤a的含铝化合物是刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝的混合。
步骤a的含氧化镁材料来源于菱镁矿、轻烧镁粉、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂和海水镁砂的混合。
步骤b的晶石矿为亚铁铝尖晶石、镁铝尖晶石、亚铁镁固溶体和镁铁尖晶石的多项固溶体的混合。
步骤b的结合剂为淀粉、树脂、糊精和纤维素的混合。
步骤b的保护性气体为氮气。
实施例2
一种复合金属耐火材料的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,颗粒物直径在3mm,得到混合物一;
b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中,在高温窑中高温烧制4h,温度为2700℃,保温40min,得到混合物二;
c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可得到成品。
复合金属耐火材料包括以下重量份的原料:含铁化合物48份、含铝化合物48份、含氧化镁材料39份、晶石矿45份和结合剂22份。
步骤a的含铁化合物来源于轧钢皮、氧化铁红和铁粉的混合。
步骤a的含铝化合物是刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝的混合。
步骤a的含氧化镁材料来源于菱镁矿、轻烧镁粉、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂和海水镁砂的混合。
步骤b的晶石矿为亚铁铝尖晶石、镁铝尖晶石、亚铁镁固溶体和镁铁尖晶石的多项固溶体的混合。
步骤b的结合剂为淀粉、树脂、糊精和纤维素的混合。
步骤b的保护性气体为氮气。
实施例3
一种复合金属耐火材料的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,颗粒物直径在3mm,得到混合物一;
b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中,在高温窑中高温烧制5h,温度为2700℃,保温60min,得到混合物二;
c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可得到成品。
复合金属耐火材料包括以下重量份的原料:含铁化合物58份、含铝化合物48份、含氧化镁材料42份、晶石矿45份和结合剂28份。
步骤a的含铁化合物来源于轧钢皮、氧化铁红和铁粉的混合。
步骤a的含铝化合物是刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝的混合。
步骤a的含氧化镁材料来源于菱镁矿、轻烧镁粉、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂和海水镁砂的混合。
步骤b的晶石矿为亚铁铝尖晶石、镁铝尖晶石、亚铁镁固溶体和镁铁尖晶石的多项固溶体的混合。
步骤b的结合剂为淀粉、树脂、糊精和纤维素的混合。
步骤b的保护性气体为氮气。
实施例4
一种复合金属耐火材料的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,颗粒物直径在2mm,得到混合物一;
b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中,在高温窑中高温烧制4h,温度为2300℃,保温40min,得到混合物二;
c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可得到成品。
复合金属耐火材料包括以下重量份的原料:含铁化合物45份、含铝化合物43份、含氧化镁材料39份、晶石矿38份和结合剂22份。
步骤a的含铁化合物来源于轧钢皮、氧化铁红和铁粉的混合。
步骤a的含铝化合物是刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝的混合。
步骤a的含氧化镁材料来源于菱镁矿、轻烧镁粉、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂和海水镁砂的混合。
步骤b的晶石矿为亚铁铝尖晶石、镁铝尖晶石、亚铁镁固溶体和镁铁尖晶石的多项固溶体的混合。
步骤b的结合剂为淀粉、树脂、糊精和纤维素的混合。
步骤b的保护性气体为氮气。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
a、将含铁化合物、含铝化合物和含氧化镁材料混合均匀后,采用粉碎机粉碎成颗粒物,颗粒物直径在2-3mm,得到混合物一;
b、向混合物一中添加晶石矿、结合剂混合均匀,再置于保护性气体中,在高温窑中高温烧制4-5h,温度为2300-2700℃,保温40-60min,得到混合物二;
c、将混合物二自然冷却至常温,经切割塑型,即可得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述复合金属耐火材料包括以下重量份的原料:含铁化合物45-58份、含铝化合物43-48份、含氧化镁材料39-42份、晶石矿38-45份和结合剂22-28份。
3.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a的含铁化合物来源于轧钢皮、氧化铁红和铁粉中的任一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a的含铝化合物是刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝中的任一种或几种的混合。
5.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a的含氧化镁材料来源于菱镁矿、轻烧镁粉、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂和海水镁砂中的任一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述步骤b的晶石矿为亚铁铝尖晶石、镁铝尖晶石、亚铁镁固溶体和镁铁尖晶石的多项固溶体中的任一种或几种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述步骤b的结合剂为淀粉、树脂、糊精和纤维素中的任一种或几种的混合。
8.根据权利要求1所述的一种复合金属耐火材料的制备方法,其特征在于,所述步骤b的保护性气体为氮气。
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