[发明专利]一种SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料及其制备方法

权利要求书

1.一种SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：

步骤1、球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒的制备

步骤1.1、以32～38wt％的菱镁矿细粉、55～65wt％的氢氧化铝细粉和2～8wt％的木屑细粉为原料，将所述原料置于混料机中，混合1～3小时；再向所述混料机加入所述原料4～12wt％的结合剂，搅拌10～20分钟，得到混合料；

步骤1.2、将所述混合料置于造粒机内，加入所述混合料2～8wt％的水，在造粒机转速分别为4转/分钟、12转/分钟和18转/分钟的条件下喷雾，依次制得粒径为4.5±0.3mm、1.8±0.3mm和0.7±0.2mm的球形坯体；

步骤1.3、将所述粒径为4.5±0.3mm的球形坯体放入旋转干燥筒中，在110～130℃的条件下干燥2～18小时；以2～4℃/min的速率升温至300～350℃，保温1～3小时，然后以2～4℃/min的速率升温至670～750℃，保温1～2小时，再以5～8℃/min的速率继续升温至1600～1650℃，保温3～8小时，随炉冷却，制得粒径为4.5±0.3mm的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒；

步骤1.4、按照步骤1.3所述制备方法，分别制得粒径为1.8±0.3mm和0.7±0.2mm的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒；

步骤1.3和1.4制备的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒：显气孔率为35～45％；体积密度为1.94～2.29g/cm³；孔径分布为双峰，大孔峰40～60μm，小孔峰5～15μm；物相组成为镁铝尖晶石；

步骤2、改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒的制备

步骤2.1、按水∶催化剂的质量比为100∶(1.5～5.5)，将所述催化剂和水混合，搅拌均匀，得到改性溶液；

步骤2.2、将所述粒径为4.5±0.3mm的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒：改性溶液的质量比为100∶(38～43)，将所述粒径为4.5±0.3mm的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒置于真空装置中，抽真空至1.9～2.1kPa，再加入所述改性溶液，静置15～30min，关闭真空系统，然后在110～150℃干燥12～36h，得到粒径为4.5±0.3mm的改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒；

按照本步骤所述制备方法，分别将粒径为1.8±0.3mm的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒和粒径为0.7±0.2mm的球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒制得对应粒径为1.8±0.3mm的改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒和粒径为0.7±0.2mm的改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒；

步骤3、SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料的制备

以13～19wt％的粒径为4.5±0.3mm的改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒、32～41wt％的粒径为1.8±0.3mm的改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒和19～25wt％的粒径为0.7±0.2mm的改性球形多孔镁铝尖晶石陶瓷颗粒为骨料，以2～4wt％的镁砂细粉、3～6wt％的刚玉细粉、2～5wt％的单质硅粉和10～22wt％的尖晶石细粉为基质；

先将所述骨料置于搅拌器内，混合均匀，加入所述骨料和所述基质之和3～7wt％的亚硫酸纸浆废液，混合均匀，再加入所述基质，搅拌均匀；然后在110～150MPa条件下压制成型，于110℃条件下干燥18～36小时，然后在埋碳条件下以3～7℃/min的速率升温至1300～1500℃，保温2～6小时，冷却，制得SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料。

2.根据权利要求1所述的SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料的制备方法，其特征在于所述菱镁矿细粉的粒径＜88μm；菱镁矿细粉的MgO含量≥44wt％。

3.根据权利要求1所述的SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料的制备方法，其特征在于所述木屑细粉的粒径＜75μm。

4.根据权利要求1所述的SiC晶须增强的镁铝尖晶石透气耐火材料的制备方法，其特征在于所述结合剂为纸浆废液、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠中的一种。