[发明专利]一种轻质钙长石微孔耐火骨料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及耐火材料领域中使用的轻质微孔耐火骨料，具体的说是一种轻质钙长石微孔耐火骨料及其制备方法。

背景技术

耐火材料由于对高温介质良好的抗侵蚀性，以及具有保温隔热的性能，在冶金、石化、玻璃等高温行业被广泛使用。随着我国对节能降耗的重视程度不断提高，具有良好保温隔热效果的轻质耐火材料得到了更多的研究与发展。不定形耐火材料由于具有施工便利、生产成本低，以及衬体的整体结构性好等优势，而受到了特别的关注，其中尤以耐火浇注料应用得最为广泛。

通常使用的耐火浇注料主要为Al₂O₃-SiO₂质材料，但这类耐火材料在石化等行业使用时，由于所处还原气氛环境的影响，会导致耐火材料的损毁加剧，从而使得材料的使用寿命降低。另外，由于传统的耐火骨料中气孔尺寸较大，孔径多处于毫米级，这样当该材料在高温环境中使用时，由于通过气孔内气体辐射传热与对流传热的加剧，会使耐火材料的导热系数升高，进而降低了耐火材料的隔热保温效果，增大了热能的流失，导致能源成本的上升。

发明内容

为了开发新型的适用于耐火浇注料的高性能耐火骨料，使其能够在高温还原气氛中稳定使用，且材料内部的气孔孔径要尽可能小，以利于提高材料使用寿命并降低能源的消耗，本发明提供了一种轻质钙长石微孔耐火骨料及其制备方法。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种轻质钙长石微孔耐火骨料，由起始物料和占起始物料总重量3~6%的结合剂组成；

所述的起始物料的组成为：高岭土、铝矾土、硅石粉、石灰石和氢氧化钙，各组分占起始物料总重的百分比为：高岭土20%~40%、铝矾土15~30%、硅石粉15%~25%、石灰石0%~30%、氢氧化钙0%~25%；

所述的结合剂为糊精。

其制备方法具体为：

一）取高岭土、铝矾土、硅石粉、石灰石和氢氧化钙，并将其分别粉碎至粒度小于0.074mm，得到高岭土细粉、铝矾土细粉、硅石粉细粉、石灰石细粉和氢氧化钙细粉，备用；

二）分别称取步骤一中得到的高岭土细粉、铝矾土细粉、硅石粉细粉、石灰石细粉和氢氧化钙细粉，混合均匀后放入带有刚玉球的球磨机中进行球磨，最终得到物料粒度小于20μm的混合料，备用；

所称取的各物质细粉占混合料的重量百分比为：高岭土细粉20%~40%、铝矾土细粉15~30%、硅石粉细粉15%~25%、石灰石细粉0%~30%、氢氧化钙细粉0%~25%；

三）向步骤二中球磨好的混合料中加入占混合料总重量3%~6%的糊精，在压力机上以50~60MPa的压力压制成尺寸为230mm×114mm×65mm的坯体，备用；

四）将步骤三中的坯体自然干燥24小时，然后置于干燥窑内，在100℃~200℃的温度条件下干燥24~48小时，备用；

五）将步骤四中干燥后的坯体于高温窑内在1100～1300℃下煅烧24～36小时后得到块状材料，再将煅烧后的块状材料破碎并分级即制得轻质钙长石微孔耐火骨料。

本发明中所述的高岭土中Al₂O₃与SiO₂合量大于95%，铝矾土中Al₂O₃与SiO₂合量大于85%，石灰石中CaCO₃含量大于95%，氢氧化钙中Ca(OH)₂的含量大于97%。