[发明专利]用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，具体涉及一种耐火材料及其制备方法。

背景技术

经过一个多世纪的开采，浅层、高渗透层的石油天然气的可采储量已经趋于枯竭，今后石油天然气勘探开的储层必然会全部针对深层致密性低渗油气藏。针对深层致密性低渗油气藏压裂的最佳材料是陶粒支撑剂。

目前国内生产陶粒支撑剂大多采用回转窑进行烧成，而回转窑在烧成陶粒支撑剂时，在高温段耐火材料与陶粒粘连在一起，常出现结圈现象，陶粒产量降低，严重时要被迫停窑，影响回转窑的运转率，解决结圈问题要考虑工艺的因素和耐火材料的抗结圈性能。

目前国内在该特种回转窑的高温带常常采用的是普通高铝砖、刚玉砖，如GB/T2988-2004高铝砖中的牌号LZ-80，虽然该高铝砖的Al₂O₃≥80%，显气孔率≤22%，常温耐压强度≥55Mpa，0.2Mpa荷重软化开始温度≥1530℃，从生产陶粒支撑剂的烧成温度为1380℃来分析，LZ-80高铝砖无论从耐压强度还是荷重软化温度能满足使用条件，但是由于在生产陶粒支撑剂时，添加了MnO₂、Fe₂O₃等助烧结剂作为辅料进行烧结，使得陶粒在较低温度条件下，产生大量液相，液相向耐火材料当中渗透，所以在高温条件下，陶粒易与高铝砖、刚玉砖反应，产生结圈现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料，该耐火材料既要能承受煅烧陶粒时的耐高温性能，又要能防止和抑制结圈的发生。

本发明还要解决的技术问题，是提供上述耐火材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料，它包括如下重量份数的组分：板状刚玉50-80份，烧结莫来石20-30份，软质粘土5-15份，稀土材料1-5份，复合结合剂2-3份。

其中，所述的板状刚玉粒径为6mm以下，其中，Al₂O₃的含量为99%以上。

其中，所述的烧结莫来石粒径为0.074mm以下，其中，Al2O3的含量为68-73%。

其中，所述的软质粘土粒径为0.074mm以下，其中，Al₂O₃含量为32%以上。

其中，所述的稀土材料粒径为0.044mm以下。

其中，所述的复合结合剂为磷酸、磷酸铝和硫酸铝中的任意一种或两种以上的混合物。

上述用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料的制备方法，将配方量的板状刚玉、烧结莫来石、软质粘土、稀土材料和复合结合剂混练、压制、干燥，在1300～1550℃烧成后制得。

有益效果：

本发明的用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料抗结圈、耐高温、热震稳定性好、使用寿命长（2年以上），适用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑的高温段。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

以下实施例所用原料来源如下：

板状刚玉：安迈铝业（青岛）有限公司；

烧结莫来石：型号M70，偃师市光明高科耐火材料制品有限公司；

软质粘土：型号M2，苏州高岭土公司；

稀土材料：宜兴新威利成稀土有限公司；

复合结合剂：宜兴市张泽炉料公司。

实施例1：

一种用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料，它包括如下重量份数的组分：

上述用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料的制备方法，将配方量的板状刚玉、烧结莫来石、软质粘土、稀土材料和复合结合剂混练、压制、干燥，在1300℃烧成后制得。

本产品适用于各种规格的用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑，使用在高温煅烧带，可耐特种陶粒砂的侵蚀，抗结圈效果良好，使用寿命可达2年以上，对提高特种陶粒回转窑的运转率起到了非常积极的作用，烧制成的抗结圈材料，工艺简单且成本较低。

实施例2：

一种用于生产陶粒支撑剂的特种回转窑用抗结圈耐火材料，它包括如下重量份数的组分：