[发明专利]一种刚玉莫来石浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种刚玉莫来石浇注料及其制备方法，属于浇注料制备技术领域，包括以下质量百分比的原料：骨料颗粒65‑72%、改性莫来石空心球15‑20%、共磨细粉4‑8%、结合剂4‑8%，余量为复合外加剂；其中，改性莫来石空心球由以下步骤制成：将Al、Si和炭黑混合，加入三乙醇胺，球磨后加入乙醇溶液和莫来石空心球，超声处理后浸渍，过滤，氩气气氛下60℃烘烤8h，升温至600℃，加热处理2h，升温至1200℃，加热处理2‑4h，冷却，得到改性莫来石空心球，其中结合剂为掺杂改性纳米硫酸钡的硅溶胶，通过添加改性莫来石空心球和结合剂使制备的刚玉莫来石浇注料具有较低的导热率，较高的强度和较好的抗热震性。

技术领域

本发明属于浇注料制备技术领域，具体地，涉及一种刚玉莫来石浇注料及其制备方法。

背景技术

目前，回转窑窑炉口的内衬浇注料要求十分苛刻，在炉口部分的使用温度在1100℃左右，中低温的耐火浇注料是可以胜任的，但是需要有良好的抗热震性能和抗侵蚀性，一般来说，回转窑浇注料成型内衬损毁的主要原因是：开裂、剥落和磨损，而刚玉-莫来石浇注料施工方便，具有优良的高温力学性能和良好的化学稳定性能，已广泛应用于回转窑窑炉的内衬。

但是，刚玉-莫来石浇注料仍存在一些问题：首先，致密浇注料一般采用致密刚玉骨料制得，具有较高的导热系数，导致窑炉外壳温度较高，造成热量散失；其次，莫来石在材料中分布不均(仅存在于基质中)，造成浇注料因局部成分不均产生一定内应力，最后耐侵蚀能力差，入窑物料有一部分为废酸废碱液体及重金属，在高温下挥发物渗入耐火材料内部，还有燃烧后的腐蚀性烟气浸入耐火材料内部，从而引起化学反应和矿相的变化，这些问题都造成了回转窑窑炉的内衬使用寿命较短暂，使用效果较差，因此，提供一种耐高温、保温性能好、耐侵蚀的刚玉莫来石浇注料是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刚玉莫来石浇注料及其制备方法，以解决背景技术中所提出的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种刚玉莫来石浇注料，包括以下质量百分比的原料：骨料颗粒65-72％、改性莫来石空心球15-20％、共磨细粉4-8％、结合剂4-8％，余量为复合外加剂；

该刚玉莫来石浇注料由以下步骤制成：

将骨料颗粒、改性莫来石空心球、共磨细粉、结合剂和复合外加剂加入搅拌机中混合10-15min，然后加入占物料总质量的5-8％的水，继续搅拌20-25min,得到刚玉莫来石浇注料。

进一步地，改性莫来石空心球由以下步骤制成：

步骤S1、将丙烯酰胺、亚甲基丙烯酰胺和去离子水按照质量比20：1：100-150搅拌混合均匀得到预混液；

步骤S2、将二氧化硅微粉、氧化铝微粉和减水剂加入搅拌罐中，混合均匀后加入预混液，搅拌混合60min得到浆料，向浆料中加入十二烷基硫酸三乙醇胺，快速搅拌20min，然后加入N,N,N',N'-四甲基乙二胺和过硫酸铵水溶液，搅拌20-30min，加入氧化铝空心球搅拌20min后注入模具中，静置固化养护6h，在110℃下烘干24h，最后在1650℃煅烧6h，随炉冷却至室温，得到莫来石空心球；

步骤S3、将Al、Si和炭黑按照质量比4：1：4混合，加入三乙醇胺，三乙醇胺与Al的摩尔比为3：1，以转速45-60r/min球磨12-14h后得到球磨料，向球磨料中加入质量分数40-60％的乙醇溶液和莫来石空心球，超声处理后，浸渍6-8h，然后过滤，在氩气气氛下，60℃烘烤8h，以10℃/min升温速率升温至600℃，加热处理2h，然后以同样的升温速率升温至1200℃，加热处理2-4h，随炉冷却至室温，得到改性莫来石空心球。