一种博耐特复合砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种博耐特复合砖及其制备方法，制备步骤为：先将磷酸溶液、氢氧化铝微粉、草酸粉和水充分混合反应均匀，制得溶液Ⅰ；再将博耐特颗粒混合后加入溶液Ⅰ，继续混合均匀，然后加入博耐特细粉、氧化铝微粉和添加剂，待充分混合均匀后冷态模压或振动成型，经充分干燥和1500～1600℃高温烧成后制得博耐特复合砖。本发明专利技术所制得的博耐特复合砖具有优良的抗碱侵蚀特性，同时与密度类似的高纯材料相比具有低的热导率和高的强度，稳定性好且无污染，使用寿命长。

A Bonnet Composite Brick and Its Preparation Method

The invention discloses a Bonet composite brick and its preparation method. The preparation steps are as follows: first, phosphoric acid solution, aluminium hydroxide powder, oxalic acid powder and water are fully mixed and reacted evenly to prepare solution I; then, Bonet particles are mixed and added into solution I to continue mixing evenly, then Bonet fine powder, alumina fine powder and additives are added to mix evenly, and then cold mode pressing is carried out after full mixing evenly. Or the Bonnet composite brick is made by vibration forming, fully drying and firing at 1500-1600 ~C. The Bonet composite brick prepared by the invention has excellent alkali corrosion resistance, low thermal conductivity and high strength, good stability, pollution-free and long service life compared with high-purity materials with similar density.

【技术实现步骤摘要】
一种博耐特复合砖及其制备方法
本专利技术属于耐火材料
，尤其涉及一种博耐特复合砖及其制备方法。技术背景水泥窑的发展，一直以提高经济效益、降低能量消耗、提高产品质量为目的。大型新型干法水泥窑以其高产、高效、节能、环保等优点发展迅速，市场占有率高达95％以上，新型干法窑俨然成为国内大中型水泥厂主要选择。然而，由于水泥窑中碱含量较高容易导致水泥回转窑内工作层中耐火制品剥落和开裂。其中在烧成带、分解带等处碱以RCl和R2SO4的形式挥发，并在800℃左右的窑段内凝聚和富化，通过溶蚀耐火材料及进入耐火材料内部反应结晶产生应力导致耐火材料的损毁。与此同时，相对于湿法新型干法窑内更加严重。当采用含氯量较高的煤灰作为燃料时，在回转窑内碱的循环富化更为显著，经含碱硫酸盐和氯化物等成分挥发凝聚反复循环，加剧了耐火制品的剥落和损毁。传统的镁铬质耐火材料由于在工作期间容易受到窑内碱性物质的侵蚀后生成含有Cr6+剧毒性的化合物，并且在排放后会造成严重的环境污染。因此，为提高新型干法水泥回转窑内耐火材料的使用寿命，节能环保。新型干法水泥窑对窑内耐火材料提出新的要求：具有良好的热震稳定性，抗碱侵蚀能力强，常温力学性能与高温结构强度高和环境友好性等。目前技术人员对新型干法窑窑内耐火材料性能提升与改进等问题进行了深入的研究和技术开发。"镁铬砖CN200710189924.0"公开了一种由合成镁铁尖晶石、合成镁铬铁尖晶石、镁砂、铬精矿等制备出的一种用于干法水泥窑的镁铬砖。但其主要缺陷是(1)原料成本较高；(2)制备工艺过于复杂；(3)含有铬化合物容易造成环境污染，危害生态健康。"一种水泥窑高温带用镁铝锆砖及其制备方法CN201110169241.5"利用高纯镁砂、镁铝尖晶石、铁铝尖晶石为主要原料，制备出一种不含铬元素的水泥窑用镁铁铝复合尖晶石砖，具有高抗热震能力，高温韧性，工业简单，成本低等优点。但是其存的主要问题(1)制品的耐碱化学腐蚀能力差；(2)高温力学性能较低；(3)导热系数高，能耗大等问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，提供一种具有导热系数低、强度高、抗侵蚀性能优良和寿命长等特点的博耐特复合砖及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种博耐特复合砖，其制备方法包括以下步骤：步骤一、将23～48份质量的浓度质量百分数为60-75％磷酸溶液、10～26份量的氢氧化铝微粉、0.7～1.8份质量的草酸粉和31～61份质量的水充分混合均匀，直至完全反应，制备成溶液Ⅰ。步骤二、将46～72份质量的博耐特颗粒进行混合，待混合均匀后再加入0.5～1份质量的溶液Ⅰ继续混合，充分混合均匀后加入22～38份质量的博耐特细粉、5～20份质量的氧化铝微粉，再加入0.2～0.8份质量的添加剂和2～4份质量的溶液Ⅰ，充分混合均匀。步骤三、将步骤二所均匀混合的待用料进行冷态模压或振动成型，经充分干燥后于1500℃～1600℃高温条件下烧成，即可制得博耐特复合砖。所述氢氧化铝微粉中Al(OH)3含量≥98wt％；平均粒径≤0.045mm。所述步骤一中的水温度为70～90℃。所述博耐特颗粒中CaAl12O19含量≥98wt％；博耐特颗粒的颗粒级配是：粒径为5～3mm的颗粒占博耐特颗粒5～12wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm的颗粒占博耐特颗粒40～60wt％，粒径小于1mm且大于等于0.1mm的颗粒占博耐特颗粒32～53wt％。所述博耐特细粉中CaAl12O19含量≥98wt％；平均粒径≤0.045mm。所述氧化铝微粉中Al2O3含量≥98wt％；平均粒径为2μm。所述添加剂为羧甲基纤维素、黄糊精或磷酸二氢铝粉中的一种或几种。由于采用上述技术方案。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术以博耐特材料、氧化铝为主要原料通过冷态模压或振动成型制备博耐特复合砖。其导热系数低，改善了水泥窑的隔热性能，降低能量损耗。与此同时，引入博耐特材料，由于其自身的晶体结构与性质，可显著提高耐火砖的耐化学腐蚀能力，高温体积稳定性与热震稳定性。其次，由于热膨胀系数近似，故引入氧化铝，提高耐火砖的常温力学性能。本专利技术具有导热系数低、强度高、抗侵蚀性能优良和使用寿命长等特点。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。为避免重复，先将本具体实施方式所涉及到的原料统一描述如下，在实施例中不再赘述：所述氢氧化铝微粉中Al(OH)3含量≥98wt％；平均粒径≤0.045mm。所述步骤一中的水温度为70～90℃。所述博耐特颗粒中CaAl12O19含量≥98wt％；博耐特颗粒的颗粒级配是：粒级为5～3mm的颗粒占博耐特颗粒5～12wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm的颗粒占博耐特颗粒40～60wt％，粒径小于1mm且大于等于0.1mm的颗粒占博耐特颗粒32～53wt％。所述博耐特细粉中CaAl12O19含量≥98wt％；平均粒径≤0.045mm。所述氧化铝微粉中Al2O3含量≥98wt％；平均粒径为2μm。实施例1一种博耐特复合砖的制备方法。所述博耐特复合砖的制备方法的步骤是：步骤一、将23～32份质量的浓度质量百分数为60-75％磷酸溶液、10～17份质量的氢氧化铝微粉、1.5～1.8份质量的草酸粉和52～61份质量的水充分混合均匀，直至完全反应，制备成溶液Ⅰ，待用。步骤二、将46～54份质量的博耐特颗粒进行混合，待混合均匀后外加0.5～1份质量的溶液Ⅰ继续混合，充分混合均匀后加入33～38份质量的博耐特细粉、12～18份质量的氧化铝微粉，再外加0.2～0.8份质量的添加剂和2～4份质量的溶液Ⅰ，充分混合均匀，待用。步骤三、将步骤二所均匀混合的待用料进行冷态模压或振动成型，经充分干燥后于1500℃～1550℃高温条件下烧成，即可制得博耐特复合砖。本专利技术所制得的博耐特复合砖经1500℃～1550℃高温条件下烧成后抗折强度为11～13MPa，耐压强度为110～121MPa，常温力学性能保持了重质耐火内衬而体积密度则低于同类别重质材料，达到2.7～2.8g·cm-3，热导率及烧后线变化率均优于常规重质及轻质内衬材料，导热系数为1.6～1.7W/(m·K)；1100℃×3h进行碱侵蚀实验，无明显渗透和侵蚀，抗侵蚀性能优良。实施例2一种博耐特复合砖的制备方法。所述博耐特复合砖的制备方法的步骤是：步骤一、将32～41份质量的浓度质量百分数为60-75％磷酸溶液、15～21份质量的氢氧化铝微粉、1.1～1.5份质量的草酸粉和41～52份质量的水充分混合均匀，直至完全反应，制备成溶液Ⅰ，待用。步骤二、将54～63份质量的博耐特颗粒进行混合，待混合均匀后外加0.5～1份质量的溶液Ⅰ继续混合，充分混合均匀后加入28～33份质量的博耐特细粉、8～15份质量的氧化铝微粉，再外加0.2～0.8份质量的添加剂和2～4份质量的溶液Ⅰ，充分混合均匀，待用。步骤三、将步骤二所均匀混合的待用料进行冷态模压或振动成型，经充分干燥后于1550℃～1600℃高温条件下烧成，即可制得博耐特复合砖。本专利技术所制得的博耐特复合砖经1550℃～1600℃高温条件下烧成后抗折强度为14～15MPa，耐压强度为121～130MPa，常温力学性能保持了重质耐火内衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种博耐特复合砖的制备方法，其特征在于：博耐特复合砖的制备方法包括以下步骤：步骤一、将23～48份质量的浓度质量百分数为60‑75％磷酸溶液、10～26份质量的氢氧化铝微粉、0.7～1.8份质量的草酸粉和31～61份质量的水充分混合均匀，直至完全反应，制得溶液Ⅰ；步骤二、将46～72份质量的博耐特颗粒进行混合，待混合均匀后加入0.5～1份质量的溶液Ⅰ继续混合，充分混合均匀后加入22～38份质量的博耐特细粉、5～20份质量的氧化铝微粉，然后再加入0.2～0.8份质量的添加剂和2～4份质量的溶液Ⅰ，充分混合均匀；步骤三、将步骤二所均匀混合的待用料进行冷态模压或振动成型，经充分干燥后于1500℃～1600℃高温条件下烧成，即可制得博耐特复合砖。

【技术特征摘要】
1.一种博耐特复合砖的制备方法，其特征在于：博耐特复合砖的制备方法包括以下步骤：步骤一、将23～48份质量的浓度质量百分数为60-75％磷酸溶液、10～26份质量的氢氧化铝微粉、0.7～1.8份质量的草酸粉和31～61份质量的水充分混合均匀，直至完全反应，制得溶液Ⅰ；步骤二、将46～72份质量的博耐特颗粒进行混合，待混合均匀后加入0.5～1份质量的溶液Ⅰ继续混合，充分混合均匀后加入22～38份质量的博耐特细粉、5～20份质量的氧化铝微粉，然后再加入0.2～0.8份质量的添加剂和2～4份质量的溶液Ⅰ，充分混合均匀；步骤三、将步骤二所均匀混合的待用料进行冷态模压或振动成型，经充分干燥后于1500℃～1600℃高温条件下烧成，即可制得博耐特复合砖。2.根据权利要求1所述的博耐特复合砖的制备方法，其特征在于：所述氢氧化铝微粉中Al(OH)3含量≥98wt％；平均粒径≤0.045mm。3.根据权利要求1所述的博耐特复合砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宝元，王中华，王浩宇，
申请(专利权)人：无锡市晨光耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32