CN111470873B - 改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品 - Google Patents

改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品 Download PDF

Info

Publication number
CN111470873B
CN111470873B CN202010283741.0A CN202010283741A CN111470873B CN 111470873 B CN111470873 B CN 111470873B CN 202010283741 A CN202010283741 A CN 202010283741A CN 111470873 B CN111470873 B CN 111470873B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrated alumina
modified hydrated
modified
castable
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010283741.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111470873A (zh
Inventor
陈留刚
李建伟
马炎
孙红玲
贾全利
李烨
郭柳
赵飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University
Original Assignee
Zhengzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University filed Critical Zhengzhou University
Priority to CN202010283741.0A priority Critical patent/CN111470873B/zh
Publication of CN111470873A publication Critical patent/CN111470873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111470873B publication Critical patent/CN111470873B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/44—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminates
    • C04B35/443—Magnesium aluminate spinel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C04B35/62615—High energy or reactive ball milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/442—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/444—Halide containing anions, e.g. bromide, iodate, chlorite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/448—Sulphates or sulphites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient

Abstract

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品。改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：（1）将水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁混合，得到混合料，用乙醇作研磨介质对混合料进行研磨；（2）将经步骤（1）研磨后的试样进行烘干，即得改性水合氧化铝。与现有水合氧化铝相比，采用本发明制备的改性水合氧化铝作为耐火浇注料的结合剂，制备的耐火浇注料可操作性时间由原来的13分钟左右提高到了约41分钟。因此，本发明改性水合氧化铝能够减缓耐火浇注料流动性衰减，延长耐火浇注料的施工时间，解决了现有水合氧化铝作为耐火浇注料结合剂时存在的耐火浇注料流动性衰减块，施工时间短的问题。

Description

改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品。
背景技术
水合氧化铝(ρ-Al2O3)是一种在常温下可以和水发生水化反应的过度相氧化铝，水合氧化铝作为结合剂的耐火材料浇注料，已被越来越多地应用于钢包中。这是由于水合氧化铝避免了向浇注料中引入氧化钙，一方面可以提高浇注料中液相的生成温度并减少高温液相的生成量，使浇注料具有更高的抗熔渣侵蚀及渗透能力和抗剥落能力；另一方面可以减少高温下具有较大体积膨胀的二铝酸钙(CaO·2Al2O3，13.6vol％)和六铝酸钙(CaO·6Al2O3，3.01vol％)的生成，提高浇注料的体积稳定性，减少浇注料内微裂纹生成，提高浇注料高温处理后的强度。
水合氧化铝及其在浇注料中的水化过程和凝结硬化机理的研究已有很多。在浇注料中，水合氧化铝水化形成大量带有许多支链的无定形态的氢氧化铝凝胶、拟勃姆石、勃姆石(和/或拜耳石)等水化产物。这些水化产物会增大水合氧化铝颗粒的粒径，填充浇注料粒子间的缝隙，阻碍粒子间的相对移动，从而使浇注料流动性变差，发生凝结硬化。由于水合氧化铝是无定形态的，且具有很高的比表面积(100-300m2/g)，水合氧化铝一经与水接触，便迅速发生剧烈的水化反应并形成大量的水化产物。因此水合氧化铝水化初期的水化反应速率很快，从而造成浇注料流动性衰减很快(在很短的时间内失去流动性)，导致浇注料的可操作时间(即浇注料流动值降至60mm所用时间)非常短，约为13分钟。这是水合氧化铝结合浇注料没有得到广泛应用的主要原因。
为了控制水合氧化铝的水化速率，水合氧化铝及其在浇注料中的水化过程和凝结机理的研究已有不少报道。关于水合氧化铝水化过程的研究多通过分析水化过程，如检测水化放热行为和溶液电导率的变化，及采用X-射线衍仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和综合热分析仪(TG-DTA)等手段来表征水化产物的物相组成、显微形貌和生成量，以反映水合氧化铝及其在浇注料中的水化速率。可是这些研究手段和结果无法揭示影响水合氧化铝水化速率的根本原因。如何控制水合氧化铝的水化速率，尤其是水化初期的水化速率，以调控浇注料的施工时间还没有找到明确的途径。
发明内容
针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的旨在提供改一种性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品。
为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明首先提供了一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁混合，得到混合料，用乙醇作研磨介质对混合料进行研磨；
(2)将经步骤(1)研磨后的试样进行烘干，即得改性水合氧化铝。
根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(1)中所述镁盐为无水氯化镁、无水硫酸镁、碳酸镁或碱式碳酸镁中的任意一种。更加优选地，所述镁盐为碱式碳酸镁。
根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(1)中水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁的质量比为1:(0.005～0.1)。
根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(1)中所述乙醇为无水乙醇。
根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(2)中烘干温度为100℃～120℃。
根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(1)中采用滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为30r/min～90r/min，研磨时间为4h～10h。
根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，研磨前先向滚筒研磨机中加入氧化锆研磨球，混合料与氧化锆研磨球的质量比为1:5。
本发明还提供了一种利用上述改性水合氧化铝的制备方法制备的改性水合氧化铝产品。
本发明还提供了一种上述改性水合氧化铝产品在制备耐火材料中的应用。
根据上述的应用，优选地，所述耐火材料为耐火浇注料。
根据上述的应用，优选地，所述改性水合氧化铝产品作为制备耐火浇注料的结合剂使用。
与现有技术相比，本发明取得的积极有益效果为：
(1)本发明通过将水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁进行共磨的方式对水合氧化铝颗粒表面进行化学键修饰，降低水合氧化铝颗粒表面层的水化速率；与未改性的水合氧化铝相比，本发明制备得到的改性氧化铝产品水化初期水化速率远小于未改性的水合氧化铝，水化速率明显减缓；而且改性水合氧化铝的使用性能不变，能够作为耐火浇注料的结合剂使用。
(2)与现有水合氧化铝相比，采用本发明制备的改性水合氧化铝作为耐火浇注料的结合剂，制备的耐火浇注料的可操作性时间由原来的13分钟左右提高到了约41分钟，因此，本发明制备的改性水合氧化铝能够减缓耐火浇注料流动性衰减，延长耐火浇注料的施工时间，解决了采用现有水合氧化铝作为耐火浇注料结合剂时存在的耐火浇注料流动性衰减块，施工时间短的问题。
(3)本发明改性水合氧化铝制备方法工艺简单，易操作，而且成本低廉，节能环保。
附图说明
图1为本发明改性水合氧化铝的水化热测试结果图。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明的范围。
实施例1：
一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碱式碳酸镁与水合氧化铝以质量比0.01：1混合，得到混合料；用无水乙醇做研磨介质，将混合料、氧化锆研磨球(质量比
Figure BDA0002447698310000031
Figure BDA0002447698310000032
)按质量比混合料：氧化锆研磨球＝1:5比例加入滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为50r/min，研磨时间为5h；
(2)将经步骤(1)研磨后的试样在110℃下烘干24h，制备得到改性水合氧化铝产品。
实施例2：
一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碱式碳酸镁与水合氧化铝以质量比0.005：1混合，得到混合料；用无水乙醇做研磨介质，将氧化锆研磨球(质量比
Figure BDA0002447698310000041
)与混合后的混合料按质量比5：1比例加入滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为30r/min，研磨时间为10h；
(2)将经步骤(1)研磨后的试样在100℃下烘干30h，制备得到改性水合氧化铝产品。
实施例3：
一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碱式碳酸镁与水合氧化铝以质量比0.1：1混合，得到混合料；用无水乙醇做研磨介质，将氧化锆研磨球(质量比
Figure BDA0002447698310000043
)与混合后的混合料按质量比5：1比例加入滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为90r/min，研磨时间为4h；
(2)将经步骤(1)研磨后的试样在120℃下烘干20h，制备得到改性水合氧化铝产品。
实施例4：
一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碱式碳酸镁与水合氧化铝以质量比0.05：1混合，得到混合料；用无水乙醇做研磨介质，将氧化锆研磨球(质量比
Figure BDA0002447698310000045
)与混合后的混合料按质量比5：1比例加入滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为50r/min，研磨时间为6h；
(2)将经步骤(1)研磨后的试样在110℃下烘干24h，制备得到改性水合氧化铝产品。
实施例5：
一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碱式碳酸镁与水合氧化铝以质量比0.08：1混合，得到混合料；用无水乙醇做研磨介质，将氧化锆研磨球(质量比
Figure BDA0002447698310000047
)与混合后的混合料按质量比5：1比例加入滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为50r/min，研磨时间为6h；
(2)将经步骤(1)研磨后的试样在115℃下烘干22h，制备得到改性水合氧化铝产品。
实施例6：
实施例6的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤(1)中将氢氧化镁与水合氧化铝以质量比0.01:1混合。
实施例7：
实施例7的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤(1)中将无水氯化镁与水合氧化铝以质量比0.01:1混合。
实施例8：
实施例8的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤(1)中将无水硫酸镁与水合氧化铝以质量比0.01:1混合。
实施例9：
实施例9的内容与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤(1)中将碳酸镁与水合氧化铝以质量比0.01:1混合。
本发明制备的改性水合氧化铝产品性能验证实验：
以本发明实施例制备的改性水合氧化铝产品为例进行性能验证，具体验证实验如下：
1、水化热分析：
按照BS EN 196-9-2003水泥的试验方法水合热半绝热法的测试方法分别对未改性的水合氧化铝产品和本发明实施例1制备的改性水合氧化铝产品进行水化热分析测试，其实验结果如图1所示。
由图1可知，本发明制备的改性水合氧化铝产品水化初期水化放热速率远小于未改性处理的水合氧化铝，说明水合氧化铝采用本发明的方法进行改性处理后水化速率明显减缓。
2、改性水合氧化铝对耐火浇注料性能影响的测试：
2.1改性水合氧化铝对刚玉质耐火浇注料性能影响
为研究改性水合氧化铝对刚玉质耐火浇注料性能的影响，本发明分别以改性水合氧化铝和未改性水合氧化铝作为结合剂制备刚玉质耐火浇注料(参见实验1和对比实验1)，并对制备的两种刚玉质耐火浇注料进行流动值、力学性能进行测试。
实验1：以板状刚玉颗粒(5～0mm)为骨料，板状刚玉细粉(320目)和高温煅烧氧化铝微粉为基质，FS10作为分散剂，本发明实施例制备的改性水合氧化铝为结合剂，并加入适量水制备刚玉质浇注料；其中，各原料的质量比如下，板状刚玉颗粒：板状刚玉细粉：高温煅烧氧化铝微粉：分散剂FS10：改性水合氧化铝：水＝73:16:8:0.15:3:5.4。
对比实验1：对比实验1的内容与实验1基本相同，其不同之处在于：采用未改性的水合氧化铝作为结合剂。
(1)、改性水合氧化铝对刚玉质耐火浇注料流动值的影响：
依据GB/T 4513.4-2017《不定形耐火材料第4部分：浇注料流动性的测定》中振动台法分别测定实验1和对比实验1制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间。
经测试，实验1制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间为41min，对比实验1制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间为13min。与对比实验1相比，实验1制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间约为对比实验1的3.2倍。因此，与对比实验1相比，实验1制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间明显延长。由此说明，本发明制备的改性水合氧化铝水化初期水化放热速率降低，能够明显减缓刚玉质浇注料流动性衰减。
(2)、改性水合氧化铝对刚玉质耐火浇注料力学性能的影响：
分别对实验1和对比实验1制备的刚玉质浇注料的性能进行测试。其中，刚玉质浇注料经110℃24h和1600℃3h处理，然后测试样的显气孔率、耐压强度和抗折强度；浇注料的抗热震性以1600℃3h处理后试样经1100℃水冷1次后的抗折强度保持率表征。抗折强度保持率＝(试样热震后抗折强度/热震前抗折强度)×100％。测试结果如表1所示。
表1刚玉质浇注料的性能检测结果
Figure BDA0002447698310000061
由表1可知，实验1制备的刚玉质浇注料的力学性能与对比实验1基本相同，二者之间没有明显差别；说明本发明制备的改性水合氧化铝使用性能不变，能够作为刚玉质耐火浇注料的结合剂使用。
以上研究表明，本发明制备的改性水合氧化铝能够作为刚玉质浇注料的结合剂使用，而且，能够减缓刚玉质浇注料流动性衰减，延长刚玉质浇注料的施工时间。
2.2改性水合氧化铝对镁铝尖晶石质耐火浇注料性能影响
为研究改性水合氧化铝对镁铝尖晶石质耐火浇注料性能的影响，本发明分别以改性水合氧化铝和未改性水合氧化铝作为结合剂制备镁铝尖晶石质耐火浇注料(参见实验2和对比实验2)，并对制备的两种镁铝尖晶石质耐火浇注料进行流动值、力学性能进行测试。
实验2：以镁铝尖晶石颗粒为骨料，镁铝尖晶石细粉和高温煅烧氧化铝微粉为基质，FS10作为分散剂，本发明实施例制备的改性水合氧化铝为结合剂，并加入适量的水，制备镁铝尖晶石浇注料。各原料的质量比如下，镁铝尖晶石颗粒：镁铝尖晶石细粉：高温煅烧氧化铝微粉：分散剂FS10：改性水合氧化铝：水＝72:17:8:0.15:3:5.4。
对比实验2：对比实验2的内容与实验2基本相同，其不同之处在于：采用未改性的水合氧化铝作为结合剂。
(1)改性水合对镁铝尖晶石质浇注料流动值的影响测试：
依据GB/T 4513.4-2017《不定形耐火材料第4部分：浇注料流动性的测定》中振动台法分别测定实验1和对比实验1制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间。
经测试，实验2制备的镁铝尖晶石质浇注料流动值降至60mm所需的时间为38min，对比实验2制备的镁铝尖晶石质浇注料流动值降至60mm所需的时间为11min。与对比实验2相比，实验2制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间约为对比实验1的3.5倍。因此，与对比实验2相比，实验2制备的刚玉质浇注料流动值降至60mm所需的时间明显延长。由此说明，本发明制备的改性水合氧化铝水化初期水化放热速率降低，能够明显减缓锌铝尖晶石质浇注料流动性衰减。
(2)、改性水合氧化铝对镁铝尖晶石质耐火浇注料力学性能的影响：
分别对实验2和对比实验2制备的镁铝尖晶石质浇注料的性能进行测试。其中，镁铝尖晶石质浇注料经110℃24h和1600℃3h处理，然后测试样的显气孔率、耐压强度和抗折强度；浇注料的抗热震性以1600℃3h处理后试样经1100℃水冷1次后的抗折强度保持率表征。抗折强度保持率＝(试样热震后抗折强度/热震前抗折强度)×100％。测试结果如表2所示。
表2镁铝尖晶石质浇注料的性能检测结果
Figure BDA0002447698310000081
由表2可知，实验2制备的镁铝尖晶石质浇注料的力学性能与对比实验2基本相同，二者之间没有明显差别；说明本发明制备的改性水合氧化铝使用性能不变，能够作为镁铝尖晶石质耐火浇注料的结合剂使用。
由此说明，本发明制备的改性水合氧化铝能够作为镁铝尖晶石质浇注料的结合剂使用，而且，能够减缓镁铝尖晶石质浇注料流动性衰减，延长镁铝尖晶石质浇注料的施工时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种改性水合氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁混合，得到混合料，用乙醇作研磨介质对混合料进行研磨；所述乙醇为无水乙醇；所述镁盐为无水氯化镁、无水硫酸镁、碳酸镁或碱式碳酸镁中的任意一种；
（2）将经步骤（1）处理后的试样进行烘干，即得改性水合氧化铝。
2.根据权利要求1所述的改性水合氧化铝的制备方法，其特征在于，步骤（1）中水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁的质量比为1:（0.005～0.1）。
3.根据权利要求2所述的改性水合氧化铝的制备方法，其特征在于，步骤（2）中烘干温度为100℃～120℃。
4.根据权利要求2所述的改性水合氧化铝的制备方法，其特征在于，步骤（1）中采用滚筒研磨机进行研磨，滚筒研磨机的转速为30r/min～90 r/min，研磨时间为4h～10h。
5.一种利用权利要求1～4任一所述改性水合氧化铝的制备方法制备的改性水合氧化铝产品。
6.权利要求5所述的改性水合氧化铝产品在制备耐火材料中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述耐火材料为耐火浇注料。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述改性水合氧化铝产品作为制备耐火浇注料的结合剂使用。
CN202010283741.0A 2020-04-13 2020-04-13 改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品 Active CN111470873B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010283741.0A CN111470873B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010283741.0A CN111470873B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111470873A CN111470873A (zh) 2020-07-31
CN111470873B true CN111470873B (zh) 2022-11-25

Family

ID=71752211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010283741.0A Active CN111470873B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111470873B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112321306B (zh) * 2020-11-08 2022-06-03 中民驰远实业有限公司 一种镁质结合剂及使用镁质结合剂制备耐火材料的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1915486B (zh) * 2005-08-17 2010-05-12 中国石油化工股份有限公司 一种含添加剂的具有拟薄水铝石结构的水合氧化铝
CN107304332B (zh) * 2016-04-18 2020-11-06 中国石油天然气股份有限公司 一种含磷铝溶胶及其制备方法
CN107433170B (zh) * 2016-05-26 2019-11-15 中国石油化工股份有限公司 镁铝溶胶及其制备方法和应用以及催化裂化催化剂及其制备方法
TWI641555B (zh) * 2018-02-26 2018-11-21 中原大學 鎂鋁氧氣凝膠及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111470873A (zh) 2020-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abdel-Gawwad et al. Effect of reactive magnesium oxide on properties of alkali activated slag geopolymer cement pastes
Chen et al. Effect of MgO content of synthetic slag on the formation of Mg-Al LDHs and sulfate resistance of slag-fly ash-clinker binder
Liu et al. Synthesis of CA6/AlON composite with enhanced slag resistance
Wang et al. Effect of dispersants on the hydrate morphologies of spinel-containing calcium aluminate cement and on the properties of refractory castables
CN111470873B (zh) 改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品
CN112266240A (zh) 一种低温固相反应合成富铝尖晶石的方法
WO2022237717A1 (zh) 一种高纯度致密六铝酸钙系耐火材料及其制备方法
Wang et al. Sintering mechanism and properties of MgAl2O4–CaAl12O19 composites with ZnO addition
Wang et al. The effect of SnO2 additive on the densification, microstructure and mechanical properties of MgAl2O4–CaAl12O19 composites
CN104909773B (zh) 含复合添加剂的铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料及其制备方法
CN111285386B (zh) 一种改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品
CN105272315B (zh) 一种多孔锆铝酸钙及其制备方法
Zhou et al. Effects of nano-silica and silica fume on properties of magnesium oxysulfate cement
JP2018016526A (ja) 耐火物用骨材、その製造方法、及びそれを用いた耐火物
Tian et al. The effect of sintering temperature on the structure and properties of calcium hexaluminate/anorthite ceramics
Miao et al. Study on the properties of magnesium oxychloride cement prepared by the magnesium-rich byproducts from the production of lithium carbonate from salt lakes
Yan et al. Effect of particle size of periclase on the periclase hydration and expansion of low-heat portland cement pastes
Zhang et al. Reconstruction and hydration of hydrotalcite response to thermal activation temperature: Enhancement of properties for magnesia castables
Lu et al. Effect of ferrite phase on the formation and coexistence of 3CaO· 3Al 2 O 3· CaSO 4 and 3CaO· SiO 2 minerals
Song et al. Crystallization Characteristic of Periclase in Clinker and Effect of Mg2+ on Hydrate of Cement Pastes
JPH0360461A (ja) スピネル構造とコランダム構造とからなるクリンカーおよび耐火物
CN113045298B (zh) 一种耐火浇注料用氧化铝基促凝剂及其制备方法与应用
JP2005162566A (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
Sun et al. Effects of LaCrO3 composite additive for the hydration resistance of MgO-CaO refractory
Chen et al. Controlling hydration of hydratable alumina via co‐grinding with Mg–Al hydrotalcite

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant