[发明专利]一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法

说明书

本发明涉及耐火材料技术领域，涉及一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法。提出的一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法将Al₂O₃微粉、粘土细粉、硅微粉三种微粉进行预先混合，作为基质部分；用硅溶胶溶液对50～150um的球状造孔剂进行充分搅拌，使硅溶胶溶液充分润湿并附着于球状造孔剂的表面；然后将作为基质的三种微粉的混合粉与附着有硅溶胶溶液的球状造孔剂进行混合造粒得到由混合粉包裹球状造孔剂的包裹粒；然后将氧化铝空心球与结合剂进行充分混合后加入包裹粒再次进行混合，最后再采用振动加压方式制备各种所需尺寸的定型制品，经过干燥、保温、烧制得到氧化铝空心球砖。本发明具有抗高温蠕变性好，抗热震性能优的特点。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体来讲涉及一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法。

背景技术

能源日益紧张，环保日趋严格，耐火材料作为高温工业不可缺少的一部分，对其一些关键的性能如热导率低，耐火度高，高温使用体积稳定性好，抗热震性能好等又提出了新的要求，以满足轻质结构高温窑炉的需求：国内市场上通过烧失法或者发泡法制备的轻质高铝砖，轻质莫来石砖，轻质粘土砖，轻质硅砖等等，已经广泛应用于工业窑炉的背衬层和隔热层；但是应用于高温或者超高温工业窑炉的工作面砖主要为氧化铝空心球砖，主要以氧化铝空心球为骨料，通过刚玉相结合和莫来石相结合制备氧化铝空心球砖。这些砖的特点为体积密度相对较高，导热系数相对较大，于降低窑炉重量，节能降耗不利，但是强度较大，工业窑炉的高温结构稳定性较好；氧化铝轻质砖通常采用氧化铝细粉中引入聚轻球、锯末、石墨、石油焦等烧失物或者十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸三乙醇胺等发泡剂，来造孔从而获得低导热率，但是由于产品生产过程中伴随着较大的体积变化，通常用来生产大坯体，再加工成需要的尺寸。

鉴于以上氧化铝空心球作为封闭气孔和烧蚀发泡造的气孔来生产隔热材料的特点，国内技术人员将两种模式组合起来来生产体积密度更小，保温效果更好且具有一定强度的隔热材料。

如某专利公开了利用的一种氧化铝空心球砖的制备方法，利用氧化铝空心球、Al₂O₃微粉、ρ-Al₂O₃微粉、硅微粉以及有机聚合物细粉如酒糟、淀粉、葡萄糖、糊精为原料，加入水，搅拌均匀，浇注成型，脱模养护后，1600～1700℃高温烧制；制得的氧化铝空心球制品体积密度在1.1～1.7g/cm³，耐压强度在11～25Mpa。由于该技术采用了浇注成型，成型效率很低，不适合规模化生产，同时由于烧成收缩，不能够近终尺寸成型。

如某专利公开了利用的一种氧化铝空心球砖的制备方法，以氧化铝空心球为骨料，以氧化铝微粉为基质，向氧化铝微粉中加入水、发泡剂，通过混合发泡，在空心球砖基质中引入气孔，得到多孔基质；利用发泡浆料中有机单体和交联剂在引发剂和催化剂作用下发生聚合反应，实现发泡浆料固化，静置脱模后得到多孔基质与空心球骨料组成的坯体，经过干燥烧结，得到轻质氧化铝空心球隔热砖，制得的制品体密0.6～1.0g/cm³，导热系数为0.36～0.83W/m·k。这种制品的缺点浆料固化脱模，成型效率低，同时制品的强度低，烧成过程中尺寸收缩过大，产品成品率低。

如某专利公开了利用的一种氧化铝空心球砖的制备方法，以氧化铝空心球为骨料，基质多孔采用由氧化铝和氧化钙高温制备而成的六铝酸钙。将氧化铝微粉、铝酸钙水泥混合，加入造孔剂聚苯乙烯球、分散剂、水和氧化铝空心球，搅拌混合后得到混合浆料，倒入模具固化后脱模，干燥烧制后制得氧化铝空心球隔热制品。该制品体积密度为0.6～1.16g/cm³，导热系数为0.265～0.464W/m·k，耐压强度为4.83～13.42Mpa。该工艺复杂，料浆固化脱模，成型效率低，不能够近终尺寸成型，强度有限，使用范围受限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：