[发明专利]一种高温管道系统用低导热耐火材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高温管道系统用低导热耐火材料及其制备方法，所述耐火材料可选自包括以质量分数计的如下组分：10％～30％的微孔烧结刚玉、10％～15％的莫来石、10％～45％的红柱石、30％～36％的红柱石粉、4％～10％的氢氧化铝。该耐火材料以红柱石作为主材料，充分利用红柱石是网状的莫来石中间夹杂高纯石英相的微观结构，有利于降低导热；此外采用具有微孔结构的微孔烧结刚玉为部分原料，并搭配微米级氢氧化铝，利用氢氧化铝高温气相挥发留下空隙，营造微孔效果，从而降低耐火材料的导热性并提高抗热震稳定性。

技术领域

本发明涉及耐火材料制备技术领域，尤其涉及一种高温管道系统用低导热耐火材料及其制备方法。

背景技术

常见的高温管道，如高炉热风炉管道，一般均采用重质铝硅系耐火材料，如刚玉莫来石砖、莫来石砖、刚玉红柱石砖、硅线石砖等，这些材料在设计和质量控制时要求气孔率越低越好、体密越大越好。低气孔率、高致密性虽然有利于耐受高温性能，但不具备低导热性能，不利于保温；温度越高，导热率对温降的影响越明显，所以，在不降低高温性能的前提下降低工作衬的导热率意义重大。

耐火材料的导热性能与其组成、气孔率等密切相关。分布在高炉和热风炉之间的无抗渣要求的管道，管道长约50米至80米，荷载不高，但远距离输送热风，因此需要具有很好的保温性能，正常工况时会发生温度波动，因此需要具有一定的抗热震稳定性。

本发明基于高温管道对耐火材料的特殊要求，提供一种适用于该工况下的具备低导热性、高抗热震稳定性的耐火材料，也适用于不接触熔体的高温炉衬。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种高温管道系统用低导热耐火材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：

根据本发明的第一个方面，公开了一种高温管道系统用低导热耐火材料，所述耐火材料可选自包括以质量分数计的如下组分：10％～30％的微孔烧结刚玉、10％～15％的莫来石、10％～45％的红柱石、30％～36％的红柱石粉、4％～10％的氢氧化铝。

进一步地，所述微孔烧结刚玉优选为包括质量含量不低于99％的Al₂O₃和质量含量不高于0.1％的Fe₂O₃，所述微孔烧结刚玉的显气孔率小于等于5％且闭气孔率大于等于6％。

进一步地，所述莫来石优选为包括质量含量不低于72％的Al₂O₃和质量含量不高于0.5％的Fe₂O₃，所述莫来石的莫来石相质量含量大于等于92％。

进一步地，所述红柱石和红柱石粉分别优选为包括质量含量不低于57％的Al₂O₃和质量含量不高于1％的Fe₂O₃。

进一步地，所述10％～30％的微孔烧结刚玉优选为包括10％～20％粒度分布为1～3mm的微孔烧结刚玉和0％～10％粒度小于等于1mm的微孔烧结刚玉。

进一步地，所述莫来石的粒度分布优选为1～3mm。

进一步地，所述10％～45％的红柱石优选为包括10％～30％粒度分布为1～3mm的红柱石和0％～15％粒度小于等于1mm的红柱石，所述红柱石粉的粒度优选为小于等于0.08mm。

进一步地，所述氢氧化铝的粒度优选为小于等于5微米。

根据本发明的第二个方面，公开了一种如上所述的一种高温管道系统用低导热耐火材料的制备方法，包括加料、干混、外加质量分数为4％～6％的磷酸二氢铝、混匀、冲压成型、干燥、烧成的工艺过程。