[发明专利]一种含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料的制备方法，以分析纯级的氧化钙、分析纯级的氧化铝为原料，氧化镁超细粉（50nm，纯度≥99.99%）为添加剂，水作为结合剂，经预混、混合、干燥、研磨、成型、烧成，制备的六铝酸钙质耐火材料可以原位生成镁铝尖晶石，而原位合成的材料省去了第二相镁铝尖晶石合成的步骤，使工艺过程得到了简化，性价比更高，而且原位生成的材料颗粒更加细小，有利于提高力学性能。

技术领域

本发明涉及无机化工领域，具体涉及一种含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料的制备方法。

背景技术

六铝酸钙因其优良的高温体积稳定性以及优异的高温抗侵蚀性能使其在钢铁冶炼、水泥、玻璃、陶瓷等高温领域中有广阔的应用前景，但是六铝酸钙质耐火材料的力学性能和抗热震稳定性较差的问题一直限制其进一步广泛应用。

国内外科研工作者对此做了大量的研究，如将镁铝尖晶石应用于六铝酸钙质耐火材料，利用镁铝尖晶石具有高熔点、抗侵蚀能力好等优点，同时其较低的热膨胀系数与六铝酸钙相当，使二者可以任意比例混合，镁铝尖晶石的引入可以使六铝酸钙质耐火材料的力学性能和热震稳定性得到提高，通过六铝酸钙与镁铝尖晶石共磨方法所制备的复合材料常温抗折强度为39.5MPa，抗热震稳定性为17次，比表面积为4.58395m²/kg。

然而其合成方法大多是通过六铝酸钙与镁铝尖晶石共磨的方法来制备复合材料，这种方法工艺流程复杂的缺点是显而易见的，所以行业内急需一种性价比高、简单易行的含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料的生产工艺和技术，以缓解市场上的巨大需求。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料的制备方法，通过本发明方法制备的六铝酸钙质耐火材料可以原位生成镁铝尖晶石，而原位合成的材料省去了第二相镁铝尖晶石合成的步骤，使工艺过程得到了简化，而且原位生成的材料颗粒更加细小，有利于提高力学性能。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料的制备方法，其特征在于，以分析纯级氧化钙、分析纯级氧化铝为原料，粒度50nm以下、纯度≥99.99%的氧化镁超细粉为添加剂，水作为结合剂，经预混、混合、干燥、研磨、成型、烧成，得到一种含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料，其具体操作步骤如下：

（1）预混，将质量百分比为7~9%的粒度为90~150nm的氧化钙、质量百分比为89~91%的粒度为90~150nm的氧化铝与质量百分比1~3%的粒度为40~60nm的氧化镁超细粉进行预混，得预混物料；

（2）混合，外加以预混物料总质量5~10%的水作为结合剂，与预混物料一同置于胶体磨中，研磨1~3h，得到混合后的浆料；

（3）干燥，将混合后的浆料在90~120℃的条件下干燥20~24h，得干燥后的物料；

（4）研磨，将干燥后的物料研磨至125目以下；

（5）成型，研磨后的物料放入模具中在4~6MPa的压力下压制成型，得物料坯体；

（6）烧成，将物料坯体在1550~1650℃高温炉中煅烧，并保温3~6h，随炉自然冷却后取出，即得到含镁铝尖晶石的六铝酸钙质耐火材料。

所述步骤（3）中优选的干燥温度为110℃，优选的干燥时间为24h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）生成的六铝酸钙质耐火材料中原位生成了镁铝尖晶石，相比于预合成的复相材料工艺更简单；2）使用胶体磨混合物料，使物料间相互分布更均匀，粒度更小，使物料具有更高的反应活性，降低烧结温度，有利于工业上的使用。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。