[发明专利]一种抗铝液侵蚀的耐火材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗铝液侵蚀的耐火材料及其制备方法。该耐火材料可选自包括以质量分数计的如下组分：30％～95％的AMC复相材料、0％～5％的金属铝粉或镁铝合金、0％～8％的氧化铝微粉、0％～4％的铝溶胶。该耐火材料充分利用AMC复相材料化学纯度高、二氧化硅含量微量、对铝液不润湿的优点，使耐火材料具备抗高温性能、耐侵蚀性好、较高热震稳定性的优点；在此基础上添加部分金属或金属合金，实现在烧成过程中氧化增重、填充气孔并降低孔径的技术效果，进而实现耐火材料的抗熔渣侵蚀性、高热震稳定性和抗渗透性的和谐统一的使用效果；且该耐火材料可以和其他烧成制品配合烧成，不需要单独调整烧成温度，属于生产友好型产品。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种抗铝液侵蚀的耐火材料及其制备方法。

背景技术

目前熔铝炉用耐火材料主要以高铝矾土熟料为主要原料，添加硫酸钡等抗润湿剂，利用磷酸或磷酸二氢铝作为结合剂，其中铝含量要达到85％以上，氧化铁和二氧化硅含量要尽可能的低，以防止污染铝液，或者采用碳化硅，但碳化硅原料昂贵，市场应用很少。对于我国现有的高铝矾土，不可避免的含有一定量的二氧化硅，铝行业选用的矾土铝含量至少在85％以上，矾土的铝硅合量一般在93-94％之间，所以常用的88％含量的矾土的硅含量约6-7％，铁含量约1.5-2％。以此为原料制作的耐火材料，在使用过程中，金属铝液和耐材紧密接触，很难防止金属铝与氧化铁和二氧化硅的接触和反应，但是如果选用铝含量高的棕刚玉、亚白刚玉、白刚玉，最终材料的抗热震稳定性会显著降低，选用板状刚玉时，成本又难以控制。铝液对镁铝尖晶石和六铝酸钙不润湿，但单一的这些高纯原料价格昂贵，尤其在制作烧结材料时需要很高的烧成温度，能耗高，不符合目前国家的碳达峰、碳中和的发展理念；而且单一物相容易导致结构应力集中，基于这些原料的耐火材料很容易出现断砖、裂纹及结构剥落问题。

基于上述问题，本发明提出一种新型的抗铝液侵蚀的耐火材料，拟解决抗铝液侵蚀耐火材料耐腐蚀性差、热震稳定性差、抗压能力差、成本昂贵且不环保的缺点。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种抗铝液侵蚀的耐火材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：

根据本发明的第一个方面，公开了一种抗铝液侵蚀的耐火材料，所述耐火材料可选自包括以质量分数计的如下组分：30％～95％的AMC复相材料、0％～5％的金属铝粉或镁铝合金、0％～8％的氧化铝微粉、0％～4％的铝溶胶。

进一步地，所述耐火材料还包括0％～50％的高铝矾土、板状刚玉或白刚玉中的一种或几种。

进一步地，所述AMC复相材料优选为包括质量分数大于等于85％的Al₂O₃、质量分数小于等于8％的MgO、质量分数小于等于7％的CaO、质量分数小于等于0.8％的Fe₂O₃、质量分数小于等于0.8％的SiO₂。

进一步地，所述AMC复相材料优选为包括粒度小于等于8mm的混级料或分级料，还包括粒度小于等于0.09mm的细粉。

进一步地，所述铝溶胶优选为包括质量分数大于40％的Al₂O₃、质量分数小于25％的P。

进一步地，所述金属铝粉的粒度优选为小于等于0.075mm。

进一步地，所述耐火材料优选为包括以质量分数计的如下组分：质量分数为60％且粒度小于等于5mm的AMC复相材料、质量分数为29％且粒度小于等于0.09mm的AMC复相材料细粉、质量分数为2％且粒度小于等于0.075mm的金属铝粉、质量分数为5％且粒度小于等于0.005mm的氧化铝微粉、质量分数为4％的铝溶胶；所述AMC复相材料为混级料或分级料。