[发明专利]一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法

权利要求书

1.本发明涉及一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法，其特征在于：本发明以富铝煤矸石、铁精矿粉和碳源等为主要原料，按一定比例混合，通过碳热还原氮化法制备的Fe-Sialon耐火原料的组成物相主要为β-Sialon、Fe_xSi_y和少量的α-Al₂O₃、X-Sialon、Fe等，其中β-Sialon含量百分比大于55％，Fe_xSi_y和Fe的含量百分比低于50％。

2.根据权利要求1所述的一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法，其特征在于：所用富铝煤矸石为煤炭生产和加工过程中废弃的煤矸石，也可以为自燃过的煤矸石；富铝煤矸石要求SiO₂含量百分比大于20％，Al₂O₃含量百分比大于25％。

3.根据权利要求1所述的一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法，其特征在于：所述铁精矿粉原料为通常市售的铁矿原料，也可以用磁铁矿粉、赤铁矿粉、铁屑粉等其他含氧化铁和铁的材料取代；铁精矿粉或代用品中要求其中Fe含量百分比大于40％。

4.根据权利要求1所述的一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法，其特征在于：所述碳源为通常市售的原料，可以为焦炭、活性炭、炭黑、电煅无烟煤粉、石墨电极粉、石油焦粉、沥青粉等。碳源中要求C含量百分比大于90％。

5.根据权利要求1所述的一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法，其特征在于：将所述原料按一定比例混合，然后成型(可以为干压成型、半干压成型或等静压成型，也可以将原料成型为球形颗粒或直接将配合料装入匣钵、耐火托板等耐火制品中)、干燥、装窑、碳热还原氮化烧成、冷却、粉碎等工艺过程制备出Fe-Sialon耐火原料。本发明所制得的铁赛隆的组成物相主要为β-Sialon、Fe_xSi_y和少量的α-Al₂O₃、X-Sialon、Fe等，β-Sialon含量百分比大于55％，Fe_xSi_y和Fe的含量百分比低于50％。所述铁精矿粉的加入量的质量百分比为0.1～60.0％，所述富铝煤矸石加入量的质量百分比为0.1～90.0％，所述碳源加入量的质量百分比为0.1～70.0％，所述外加常用结合剂的加入量为总配料质量的0.1～25.0％。

6.根据权利要求1所述的一种耐火的Fe-Sialon原料的制备方法，其特征在于：将干燥好的坯体(或成形后的球形颗粒，或直接装在匣钵、耐火托板等耐火制品中的配合料粉体)置于热工窑炉中装窑、加热和碳热还原氮化烧成，热工窑炉可以是氮化电炉、马弗式燃气窑或燃煤窑或燃油窑的氮化炉、微波氮化炉、感应氮化炉、管式氮化炉、立式氮化炉等。经过常温至1800℃的温度范围内的碳热还原氮化反应，升温速度没有特定要求，在相应的温度下可以分别保温一定时间，在最高焙烧下保温10分钟～100小时；自然冷却至室温后取出坯体或球形颗粒或混合粉体，经过粉碎加工磨细，可以制备得到Fe-Sialon耐火原料的粉体。