一种尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种尖晶石‑刚玉‑铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，首先，模拟烧结镁砂的显微结构，构建以镁铝尖晶石为主晶相，铝酸钙作为晶间相和次晶相的复相材料，制备出晶相分布和气孔组成可控的尖晶石‑铝酸钙‑二铝酸钙复相材料。接着，以该复相材料为骨料，以刚玉‑尖晶石为基质，按照一定的颗粒级配进行配料，压制成型，高温烧成。本发明专利技术通过引入尖晶石‑铝酸钙‑二铝酸钙复相材料，借助钙离子组分迁移，能够制备出骨料微孔化而基质致密化的尖晶石‑刚玉‑铝酸盐轻量耐火材料，材料常温和高温承载能力不低于(甚至高于)同材质重质耐火材料。从而使得该类轻量耐火材料保温隔热、高温承载、抗介质侵蚀性能协同提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火材料生产，特别涉及一种尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法。

技术介绍

1、尖晶石-刚玉质耐火材料由于其使用温度高、抗渣蚀性能好、原料易得等优势，在钢包精炼炉、rh精炼炉、水泥和石灰煅烧回转窑烧成带以及有色金属冶炼等热工设备方面具有广泛的应用。当前，在注重吨钢耐火材料消耗的同时，也同样注重吨钢能源消耗和绿色发展，为此高温窑炉节能降耗成为高温工业面临的重大挑战。耐火材料轻量化，借以取代重质耐火材料作为高温窑炉工作衬，尤其是用于与工作介质接触的高温工作衬，可望取得更好地节能降耗效果。

2、关于尖晶石-刚玉质轻量耐火材料，一种方法是通过在材料中引入轻量尖晶石骨料或刚玉轻量骨料制备出尖晶石-刚玉质轻量耐火材料。另外一种方法是通过氧化镁碳热还原输运氧化结合反应烧结法制备具有密度梯度的尖晶石-刚玉轻量耐火材料。第一种方法通过引入轻量骨料制备的轻量耐火材料热导率降低，保温隔热性能得到提高，但是材料的荷重软化温度和抗侵蚀性能受到影响，原因在于骨料轻量化的同时，耐火材料基质没有得到强化。第二种制备方法获得了具有密度梯度的尖晶石-刚玉质轻量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述围绕Al2O3-MgO-CaO三元体系，在配料时，模拟烧结镁砂的显微结构，对骨料组成和微结构进行调控，构建以镁铝尖晶石为主晶相、铝酸钙作为晶间相和次晶相的复相材料，通过调整配料中CaO、MgO和Al2O3组份的比例，调控尖晶石-铝酸盐复相轻量骨料微结构和相组成，通过调整烧成制度调控轻量复相骨料的致密化程度。

3.根据权利要求1所述尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述采用一步法合成尖...

【技术特征摘要】

1.一种尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述围绕al2o3-mgo-cao三元体系，在配料时，模拟烧结镁砂的显微结构，对骨料组成和微结构进行调控，构建以镁铝尖晶石为主晶相、铝酸钙作为晶间相和次晶相的复相材料，通过调整配料中cao、mgo和al2o3组份的比例，调控尖晶石-铝酸盐复相轻量骨料微结构和相组成，通过调整烧成制度调控轻量复相骨料的致密化程度。

3.根据权利要求1所述尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述采用一步法合成尖晶石-铝酸盐复相轻量骨料，步骤如下：

4.根据权利要求3所述尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，以重量计，所述钙源、镁源和铝源的配比为(2～8)：(26～36)：(62～72)。

5.根据权利要求3或4所述尖晶石-刚玉-铝酸盐轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，所述步骤11，在105～110℃下干燥8～12h，所述步骤12，结合剂为纸浆废液，加入纸浆废液的量为步骤11所得混合料重量的4-6％，并睏料12～24h；所述步骤14，烧成条件为1700～1750℃，3h～6h，所得骨料的显气孔率为20.0～35.0％，闭气孔率为2.0～5.0％，体...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹洪峰，简云铃，刘云，胡越，马乐，辛亚楼，刘宇驰，袁蝴蝶，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：