[发明专利]亚铁铝尖晶石空心球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，涉及一种亚铁铝尖晶石空心球的制备方法。

背景技术

目前，水泥回转窑高温带用耐火材料一般是体积密度在3.0以上的重质材料，由于蓄热大、导热率高不利于节能。若采用轻质材料，其耐压强度又满足不了使用要求。随着水泥生产新技术的不断出现，水泥生产主机设备向大型化方向发展，增加产量、提高质量、节能降耗、降低成本成为生产管理中增加效益的关键。

海螺集团10000t/d的回转窑，前过渡带使用尖晶石砖、烧成带使用镁铬砖，由于这两种砖的导热系数大（≥2.7W/m·K），使得窑筒体外壁温度较高（大约在380℃左右，高温时能达420℃），这样一方面会使窑筒体散热增加，从而加大熟料热耗，引起熟料单位成本增加；另一方面极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患。筒体过热增加了机械设备的损坏几率、加速了筒体变形，而筒体变形又加速了内衬的机械破坏，其结果是掉砖、停窑，影响水泥回转窑的运转率。

发明内容

本发明的目的是提供一种亚铁铝尖晶石空心球的制备方法，本发明方法简单，易于实施，制备的亚铁铝尖晶石空心球堆积密度小，耐压强度高，可用来制作低密度和高强度镁铁铝尖晶石砖。

本发明亚铁铝尖晶石空心球的制备方法，步骤如下：

将含铁化合物和含铝化合物按Feⁿ⁺:AL³⁺为1:2的摩尔比进行配料，同时引入添加剂，然后进行熔炼，熔体喷吹成球，然后筛分得到亚铁铝尖晶石空心球。

其中，添加剂为硼酸或碳酸钠中的一种或两种，硼酸或碳酸钠以任意比例组合，添加剂是用来调整熔体组份和粘度的。

添加剂为混合物总质量的1%~3%。

含铝化合物为刚玉、烧结铝矾土或工业氧化铝中的一种或任意几种组合，粒度小于180目。

含铁化合物为金属铁粉或轧钢皮中的一种或两种，粒度小于180目。其中，金属铁粉或轧钢皮以任意比例组合。

熔炼温度为1450℃~1550℃，熔炼时间为4~6小时。

熔炼的条件为氮气保护，熔炼炉为三相交流电弧炉或直流电弧炉。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明亚铁铝尖晶石空心球的制备方法，方法简单，易于实施，制得的亚铁铝尖晶石空心球粒径在0.2～5mm，主晶相亚铁铝尖晶石占材料总量的80%以上，堆积密度小于1g/cm³，耐压强度高，可用来制作低密度和高强度亚铁铝尖晶石砖。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

取粒度小于180目的工业氧化铝粉和轧钢皮粉，按照Feⁿ⁺：AL³⁺为1:2的摩尔比进行配料，同时加入上述混合料总量2%的硼酸，投入三相交流电弧炉中，在氮气保护下1450℃熔炼4小时，倾倒熔体，用高压喷枪进行喷吹成球，然后筛分得到粒径为0.2～5mm的亚铁铝尖晶石空心球。

制作出的亚铁铝尖晶石空心球，经检测，主晶相亚铁铝尖晶石占材料总量的86%、堆积密度0.83g/cm³。

实施例2

取粒度小于180目的烧结铝矾土粉和轧钢皮粉，按照Feⁿ⁺：AL³⁺为1:2的摩尔比进行配料，同时加入上述料总质量1.5%的碳酸钠，投入三相交流电弧炉中，在氮气保护下，1500℃熔炼5小时，倾倒熔体，用高压喷枪进行喷吹成球，然后筛分得到粒径为0.2～5mm的亚铁铝尖晶石空心球。

制作出的亚铁铝尖晶石空心球，经检测，主晶相亚铁铝尖晶石占材料总量的82%、堆积密度0.90g/cm³。

实施例3

取粒度小于180目烧结铝矾土粉和工业氧化铝和轧钢皮粉，按照烧结铝矾土粉和工业氧化铝摩尔比为1:2，Feⁿ⁺：AL³⁺为1:2的摩尔比进行配料，同时加入上述料总量0.5%的碳酸钠和1.5%的硼酸，投入三相交流电弧炉中，在氮气保护下，1550℃熔炼4小时，倾倒熔体，用高压喷枪进行喷吹成球，然后筛分得到粒径为0.2～5mm的亚铁铝尖晶石空心球。

制作出的亚铁铝尖晶石空心球，经检测，主晶相亚铁铝尖晶石占材料总量的84%、堆积密度0.95g/cm³。

实施例4