[发明专利]一种莫来石轻质耐火材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201611104954.2 申请日: 2016-12-05
公开(公告)号: CN106747634B 公开(公告)日: 2020-02-14
发明(设计)人: 桑绍柏;舒小妹;李亚伟;徐义彪;王庆虎 申请(专利权)人: 武汉科技大学
主分类号: C04B38/10 分类号: C04B38/10;C04B38/06;C04B35/66;C04B35/185;C04B35/634
代理公司: 42222 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 代理人: 张火春
地址: 430081 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 轻质耐火材料 莫来石 高岭土细粉 制备 水溶性共聚物 导热系数 浇注成型 聚羧酸盐 马来酸酐 发泡剂 铝溶胶 稳泡剂 异丁烯 造孔剂 耐压 生坯 微粉 保温
【说明书】:

本发明涉及一种莫来石轻质耐火材料及其制备方法。其技术方案是:以55~65wt%的高岭土细粉和35~45wt%的活性α‑Al2O3微粉为原料,外加占所述原料0.5~0.7wt%的聚羧酸盐、2.5~3.5wt%的稳泡剂、0.1~0.25wt%的异丁烯/马来酸酐水溶性共聚物、8~10wt%的铝溶胶、40~50wt%的水、0.1~6wt%的造孔剂和1.0~1.40wt%的发泡剂,混合均匀,浇注成型,干燥,在1200~1600℃的条件下保温2~4h,制得莫来石轻质耐火材料。所述高岭土细粉:Al2O3含量>47wt%,Fe2O3含量<0.5wt%,CaO含量<0.07wt%,K2O+Na2O含量<0.1wt%。本发明具有工艺简单和生坯强度高的特点,所制备的莫来石轻质耐火材料使用温度高、导热系数小和耐压强度较高。

技术领域

本发明属于轻质耐火材料技术领域。尤其涉及一种莫来石轻质耐火材料及其制备方法。

背景技术

莫来石是Al2O3-SiO2系中唯一稳定的二元化合物,它具有熔点高(1850℃)、热膨胀系数低、热导率低和化学稳定性好等特点。以莫来石为主晶相的轻质隔热材料具有抗热震性高和导热系数小等性能,因此莫来石轻质耐火材料被广泛应用在工业窑炉和其他热工设备。

目前,工业制备莫来石轻质保温砖制品的原料主要是煤矸石、焦宝石和蓝晶石尾矿等,所用原料多选用天然原料,其中有害杂质(如:铁、镁和钙等)含量相对较高,所制备的产品纯度不高,导致产品使用温度不高,一般低于1300℃。

轻质隔热材料的制备方法主要有燃尽物加入法、溶胶凝胶法、凝胶注模法和发泡法等。

燃尽物加入法是隔热耐火材料中最常用的生产方法。“莫来石轻质隔热耐火砖及其生产方法”(CN104973869A)的专利技术,以聚苯乙烯球和锯末为燃尽物制备莫来石轻质隔热耐火砖,生产工艺较为复杂,聚苯乙烯小球烧失后产生的气孔不稳定,而且锯末烧失后产生的气孔较大,污染环境。

“一种莫来石轻质隔热砖及其制备方法”(CN103011856B)的专利技术,采用凝胶剂、热固性水溶性高分子化合物和促凝剂,通过凝胶注模的方法制备莫来石轻质隔热砖。这种凝胶注模法所创造的凝胶体系十分复杂,工艺繁琐,并且成本较高。

发泡法制备的成品体积密度小,结构分布均匀且多为封闭的圆形孔,但仍存生坯强度较低,成型过程中容易出现坍塌、成品率低和生产周期长等问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷,目的是提供一种工艺简单和生坯强度高的莫来石轻质耐火材料的制备方法,用该方法制备的莫来石轻质耐火材料使用温度高、导热系数小和耐压强度较高。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:以45~65wt%的高岭土细粉和35~55wt%的活性α-Al2O3微粉为原料,外加占所述原料0.1~0.7wt%的减水剂、0.5~3.5wt%的稳泡剂、0~0.25wt%的异丁烯/马来酸酐水溶性共聚物、3~10wt%的铝溶胶、15~50wt%的水、0~9wt%的造孔剂和0.10~1.40wt%的发泡剂,混合均匀,浇注成型,干燥,在1200~1600℃的条件下保温2~4h,制得莫来石轻质耐火材料。

所述高岭土细粉:Al2O3含量>47wt%,Fe2O3含量<0.5wt%,CaO含量<0.07wt%,K2O+Na2O含量<0.1wt%;所述高岭土细粉的粒径小于0.2mm。

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