[发明专利]一种表面有硫酸钡层的耐火材料颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料颗粒及其制备方法，尤其是涉及一种表面有硫酸钡层的耐火材料颗粒及其制备方法。

背景技术

随着我国对有色金属需求的迅猛增长，有色冶炼厂不断采用新工艺和新技术，使有色冶金炉的大型化和高效化以适应时代要求，这就使得耐火材料的使用条件愈来愈苛刻，对耐火材料提出了许多新的要求，耐火材料的选用已成为生产中的一个关键环节之一，有色冶金窑炉中金属液接触部位均采用致密高质量耐火材料。

以铝冶金为例，熔铝炉采用常用的致密高铝矾土、电熔氧化铝、烧结氧化铝等原材料，外加碳化硅、钛酸铝、氟化钙、硫酸钡等防渗剂，不但成本高昂，而且导热系数高，热量损失严重；若采用轻质原料和低成本高硅原料则易出现渗铝或与铝熔液反应，性能难以满足生产所需。若这些原料表面涂敷一层抗铝溶液渗透或反应的硫酸钡，就能很好地解决这些问题。此外在有色冶金中轻引入质骨料作为炉料，可大幅度降低制品导热系数，减少能耗，有利于贯彻执行国家节能减排重大战略，并能大幅度提高制品热震性能，延长使用寿命，降低使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面有硫酸钡层的耐火材料颗粒及其制备方法，利用现有耐火材料颗粒作为原材料，使耐火材料颗粒表面有一层具备不粘铝特性的硫酸钡。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一、一种不沾铝耐火材料颗粒，在耐火材料颗粒表面覆有一层质量分数为0.05～50％的硫酸钡。

所述的耐火材料颗粒为致密耐火材料颗粒或轻质耐火材料颗粒，耐火材料颗粒尺寸为1微米～15厘米。

所述的致密耐火材料颗粒为硅石、熔融石英、蜡石、焦宝石、黏土熟料、高铝矾土、烧结刚玉、电熔刚玉、尖晶石，烧结镁砂、电熔镁砂、镁橄榄石、蛇纹石、硅线石，玄武岩铁渣、铬铁渣或钢渣。

所述的轻质耐火材料颗粒为氧化铝空心球、刚玉空心球、镁铝尖晶石空心球、铝钙空心球、漂珠、陶粒、珍珠岩或膨胀蛭石。

二、.一种不沾铝耐火材料颗粒的制备方法，该方法的步骤如下：

(1)配料：

制备含硫酸根化合物水溶液、含钡化合物水溶液，硫酸钡溶胶或硫酸钡粉体浆料备用；具体成分指标为：含硫酸根化合物水溶液质量分数为5～42.9％；含钡化合物水溶液质量分数为3～26％；硫酸钡溶胶中硫酸钡质量分数为：5～25％；硫酸钡粉体浆料中硫酸钡质量分数为10～30％；

(2)表面涂敷，有以下五种方法：

2.1将耐火材料颗粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再将已采用含硫酸根化合物水溶液处理过的耐火材料再浸泡在含钡化合物水溶液中生成硫酸钡层，清洗之后烘干；

2.2将含硫酸根化合物水溶液喷涂在耐火材料颗粒的表面至湿润，烘干；然后再将含钡化合物水溶液喷涂在已采用含硫酸根化合物水溶液处理过的耐火材料颗粒的表面生成硫酸钡，清洗之后烘干；

2.3将硫酸钡溶胶喷在耐火材料颗粒的表面至完全湿润，烘干；

2.4将耐火材料颗粒浸泡在硫酸钡溶胶中，浸泡过程中不断搅拌，浸泡时间为0.5～60min，取出后烘干；

2.5直接将硫酸钡粉体浆料喷在耐火材料颗粒的表面直至完全湿润，烘干即可；

(3)热处理

将表面涂有一层硫酸钡的耐火材料颗粒置于600～900℃的热处理炉中保温1～4小时，随炉降温，完成制备。

所述的含硫酸根化合物水溶液为硫酸铵水溶液、硫酸钾水溶液或硫酸钠水溶液；所述的含钡化合物水溶液为硝酸钡水溶液或氯化钡水溶液。

所述的耐火材料颗粒为致密耐火材料颗粒或轻质耐火材料颗粒，耐火材料颗粒尺寸为1微米～15厘米。

所述的致密耐火材料颗粒为硅石、熔融石英、蜡石、焦宝石、黏土熟料、高铝矾土、烧结刚玉、电熔刚玉、烧结镁砂、电熔镁砂、镁橄榄石、蛇纹石、铁渣或钢渣。

所述的轻质耐火材料颗粒为氧化铝空心球、刚玉空心球、镁铝尖晶石空心球、铝钙空心球、漂珠、陶粒、珍珠岩或膨胀蛭石。

本发明具有的有益效果是：