[发明专利]一种不沾铝铝钙空心球及其制备方法

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，尤其是涉及一种不沾铝铝钙空心球及其制备方法。

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等氟化钙，硫酸钡，钛酸铝，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。轻质骨料表面氟化钙，硫酸钡，钛酸铝化还可大幅度提高其耐压强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不沾铝铝钙空心球及其制备方法，利用铝钙空心球，表面材料为氟化钙、硫酸钡、钛酸铝或以上二者或以上三者2～3层涂层，并使其具有不沾铝特性的方法。

为实现上述目标，本发明的技术方案如下：

一、一种不沾铝铝钙空心球：在铝钙空心球表面覆盖有一层氟化钙、硫酸钡或钛酸铝，以上二者或以上三者2～3层涂层。

所述覆盖有一层时，其中氟化钙、硫酸钡或钛酸铝占不沾铝铝钙空心球质量分数的0.05～50％；覆盖有氟化钙和硫酸钡两层时，内层为氟化钙，外层为硫酸钡，其中氟化钙和硫酸钡占不沾铝铝钙空心球质量分数的0.05～50％；覆盖有硫酸钡和钛酸铝两层时，内层为钛酸铝，外层为硫酸钡，其中硫酸钡和钛酸铝占不沾铝铝钙空心球质量分数的0.05～50％；覆盖有氟化钙和钛酸铝两层时，内层为钛酸铝，外层为氟化钙，其中氟化钙和钛酸铝占不沾铝铝钙空心球质量分数的0.05～50％、钛酸铝占不沾铝铝钙空心球质量分数的0.05～50％；覆盖有三层时，内层为钛酸铝、中间层为氟化钙、外层为硫酸钡，其中氟化钙、硫酸钡和钛酸铝占不沾铝铝钙空心球质量分数的0.05～50％。

二、种不沾铝铝钙空心球的制备方法，具体有以下七种方法：

1、当不沾铝铝钙空心球表面覆盖有氟化钙层时的步骤如下：

(1)配料：

制备含氟化合物水溶液、含钙化合物水溶液，氟化钙溶胶或氟化钙粉体浆料备用；其具体成分指标为：含氟化合物水溶液质量分数为2～48％；含钙化合物水溶液质量分数为5～55％；氟化钙溶胶中氟化钙溶胶质量分数为5～25％；氟化钙粉体浆料中氟化钙质量分数含量为10～30％；

(2)表面涂敷，有以下五种方法：

2.1将铝钙空心球浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再将已采用含氟化合物水溶液处理过的铝钙空心球再浸泡在含钙化合物水溶液中生成氟化钙层，清洗之后烘干；

2.2将含氟化合物水溶液喷涂在铝钙空心球的表面至湿润，烘干；然后再将含钙化合物水溶液喷涂在已采用含氟化合物水溶液处理过的铝钙空心球的表面生成氟化钙，清洗之后烘干；

2.3将氟化钙溶胶喷在铝钙空心球的表面至完全湿润，烘干；

2.4将铝钙空心球浸泡在氟化钙溶胶中，浸泡过程中不断搅拌，浸泡时间为0.5～60min，取出后烘干；

2.5直接将氟化钙粉体浆料喷在铝钙空心球的表面直至完全湿润，烘干即可；

(3)热处理：

将表面涂有一层氟化钙的铝钙空心球置于800～1200℃的热处理炉中保温1～4小时，随炉降温，完成制备。

所述的氟化合物水溶液为氟化铵水溶液、氟化钠水溶液或氟化钾水溶液；所述的含钙化合物水溶液为硝酸钙水溶液或氯化钙水溶液。

2、当不沾铝铝钙空心球表面覆盖有硫酸钡层时的步骤如下：

(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：