CN110066166A - 一种高强高隔热耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高强高隔热耐火材料，包括以下质量分数的组份，0.2~5mm的氧化铝空心球60~68%，0~0.044mm的氧化铝粉20~30%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6~10%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.1~0.3%。本发明高强高隔热耐火材料，用于气化炉反应器等部位，具有荷重软化温度高、强度大，隔热性能好，使用温度最高可达1500℃，是高温特种内衬永久层的理想隔热材料。本发明还提供了一种高强高隔热耐火材料的制备方法。本发明中的分散剂由多元活性物质组成，使得耐火材料需水量极低，在广泛的工作温度范围内提供优良的流变性能。

Description

一种高强高隔热耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种高强高隔热耐火材料及其制备方法。
背景技术
众所周知，热工窑炉内衬都需要耐火及隔热材料，包括各种定型耐火制品和不定形耐火材料。热工窑炉不仅要求耐高温高强度，而且也要求隔热节能，因此现阶段在结构处理上有多层、双层和单层之分。多层和单层结构的优点是多种材料分别承担耐火耐磨及隔热功能，但需两层或多层施工比较繁琐。
研究单层高强高隔热耐火材料其目的在于用一种材料、一次施工达到多种功能的要求。高强高隔热耐火材料的开发利用，使材料能够单层使用，达到多层的使用效果。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高强高隔热耐火材料及其制备方法。
本发明的创新点在于本发明中的材料即有高强的耐火作用，又有高隔热作用。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种高强高隔热耐火材料，包括以下质量分数的组份，0.2~5mm的氧化铝空心球60~68%，0~0.044mm的氧化铝粉20~30%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6~10%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.1~0.3%。
进一步地，所述分散剂由质量分数为17~28%的木质素磺酸钠、25~30%的六偏磷酸钠，45~53%的聚丙烯酸铵混合而成。
进一步地，所述氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数≥ 99.5％。
进一步地，所述纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数≥ 68.5％。
一种高强高隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
按配方取料，取料后将分散剂和氧化铝粉在振动磨中共磨30min，制得均化粉，再将均化粉和其他组份混合得到混合料；
在混合料中加入混合料质量分数6%的水，混练均匀。
本发明的有益效果：与传统技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明高强高隔热耐火材料，用于气化炉反应器等部位，具有荷重软化温度高、强度大，隔热性能好，使用温度最高可达1500℃，是高温特种内衬永久层的理想隔热材料。其中氧化铝空心球是一种新型的高温隔热材料，它是用工业氧化铝在电炉中熔炼吹制而成的，晶型为a- Al2O3微晶体。以氧化铝空心球为主体，可制成各种形状制品，最高使用温度1800℃，制品机械强度高，为一般轻质制品的数倍，而体积密度仅为刚玉制品的二分之一，在各种气氛下使用都非常稳定。在石化工业气化炉、炭黑工业反应炉、冶金工业感应电炉等高温窑炉上得到广泛应用，取得了十分满意的节能效果。
2、本发明中的分散剂由多元活性物质组成，使得耐火材料需水量极低，在广泛的工作温度范围内提供优良的流变性能。
具体实施方式
实施例1：一种高强高隔热耐火材料，包括以下质量分数的组份，0.2~5mm的氧化铝空心球68%，0~0.044mm的氧化铝粉22.9%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.1%。分散剂由质量分数为17%的木质素磺酸钠、30%的六偏磷酸钠，53%的聚丙烯酸铵混合而成。氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数为99.5％。纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数为68.5％。
实施例2：一种高强高隔热耐火材料，包括以下质量分数的组份，0.2~5mm的氧化铝空心球66.7%，0~0.044mm的氧化铝粉20%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥10%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.3%。分散剂由质量分数为28%的木质素磺酸钠、25%的六偏磷酸钠， 47%的聚丙烯酸铵混合而成。氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数为99.7％。纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数为85％。
实施例3：一种高强高隔热耐火材料，包括以下质量分数的组份，0.2~5mm的的氧化铝空心球60%，0~0.044mm的氧化铝粉30%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6.8%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.2%。分散剂由质量分数为25%的木质素磺酸钠、30%的六偏磷酸钠，45%的聚丙烯酸铵混合而成。氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数为100％。纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数为100％。
实施例4：一种高强高隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：按以下质量分数的组份取料，0.2~5mm的氧化铝空心球68%，0~0.044mm的氧化铝粉22.9%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.1%。分散剂由质量分数为17%的木质素磺酸钠、30%的六偏磷酸钠， 53%的聚丙烯酸铵混合而成。氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数为99.5％。纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数为68.5％。取料后将分散剂和氧化铝粉在振动磨中共磨30min，制得均化粉，再将均化粉和其他组份混合得到混合料；在混合料中加入混合料质量分数6%的水，混练均匀。
实施例5：一种高强高隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：按以下质量分数的组份取料， 0.2~5mm的氧化铝空心球66.7%，0~0.044mm的氧化铝粉20%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥10%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.3%。分散剂由质量分数为28%的木质素磺酸钠、25%的六偏磷酸钠， 47%的聚丙烯酸铵混合而成。氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数为99.7％。纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数为85％。取料后将分散剂和氧化铝粉在振动磨中共磨30min，制得均化粉，再将均化粉和其他组份混合得到混合料；在混合料中加入混合料质量分数6%的水，混练均匀。
实施例6：一种高强高隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：按以下质量分数的组份取料， 0.2~5mm的的氧化铝空心球60%，0~0.044mm的氧化铝粉30%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6.8%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.2%。分散剂由质量分数为25%的木质素磺酸钠、30%的六偏磷酸钠， 45%的聚丙烯酸铵混合而成。氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数为100％。纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数为100％。取料后将分散剂和氧化铝粉在振动磨中共磨30min，制得均化粉，再将均化粉和其他组份混合得到混合料；在混合料中加入混合料质量分数6%的水，混练均匀。
实施例1的产品参数：
实施例2的产品参数：
实施例3的产品参数：

Claims (5)

1.一种高强高隔热耐火材料，其特征在于，包括以下质量分数的组份，0.2~5mm的氧化铝空心球60~68%，0~0.044mm的氧化铝粉20~30%，0~0.074mm的纯铝酸钙水泥6~10%，0~0.044mm三氧化二铬粉3%，分散剂0.1~0.3%。
2.根据权利要求1所述的高强高隔热耐火材料，其特征在于，所述分散剂由质量分数为17~28%的木质素磺酸钠、25~30%的六偏磷酸钠，45~53%的聚丙烯酸铵混合而成。
3.根据权利要求1所述的高强高隔热耐火材料，其特征在于，所述氧化铝粉的体积密度≥ 3.50g/cm3，氧化铝粉中Al2O3 的质量分数≥ 99.5％。
4.根据权利要求1所述的高强高隔热耐火材料，其特征在于，所述纯铝酸钙水泥的松散密度为1.04g/cm3，比重为3.0g/cm3，耐火度为1600℃，纯铝酸钙水泥中Al2O3 的质量分数≥68.5％。
5.一种高强高隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按配方取料，取料后将分散剂和氧化铝粉在振动磨中共磨30min，制得均化粉，再将均化粉和其他组份混合得到混合料；
（2）在混合料中加入混合料质量分数6%的水，混练均匀。
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王诚训等: "《耐火浇注料及其技术发展》", 30 April 2015, 冶金工业出版社 *

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