[发明专利]轻量化方镁石-铁铝尖晶石耐火材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种轻量化方镁石‑铁铝尖晶石耐火材料及其制备方法。其方案是：以10~20wt%的粒径为3~5mm、30~40wt%的粒径为1~2.8mm和10~15wt%的粒径为0.1~0.8mm的纳米孔径的多孔方镁石‑镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒为骨料，以8~15wt%的纳米孔径的多孔方镁石‑镁铝尖晶石陶瓷材料细粉、10~15wt%的铁铝尖晶石‑刚玉复合细粉和10~20wt%的镁砂细粉为基质，外加骨料与基质之和2~8wt%的结合剂。先将骨料置于真空搅拌机，抽真空，加入结合剂，搅拌，关闭抽真空系统；加入基质，搅拌，成型，干燥，在1500~1650℃保温，冷却，即得轻量化方镁石‑铁铝尖晶石耐火材料。所得制品的气孔为纳米孔，导热系数低、抗侵蚀性好、挂窑皮性能优良和热震稳定性高。

主权项

1.一种轻量化方镁石-铁铝尖晶石耐火材料的制备方法，其特征在于所述轻量化方镁石-铁铝尖晶石耐火材料的成分及其含量是：以10~20wt%的粒径为3~5mm的纳米孔径的多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒、30~40wt%的粒径为1~2.8mm的纳米孔径的多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒和10~15wt%的粒径为0.1~0.8mm的纳米孔径的多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒为骨料，以8~15wt%的粒径小于0.074mm的纳米孔径的多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料细粉、10~15wt%的铁铝尖晶石-刚玉复合细粉和10~20wt%的镁砂细粉为基质，以所述骨料和基质之和2~8wt%的Al³⁺溶液为结合剂；/n按上述成分及其含量：先将所述骨料置于真空搅拌机中，抽真空至2.0kPa以下，再倒入所述含Al³⁺溶液，搅拌10~15分钟，关闭抽真空系统；然后倒入所述基质，搅拌均匀，在100~200MPa条件下机压成型，在110~220℃条件下干燥12~36小时，在1500~1650℃条件下保温3~8小时，冷却，即得轻量化方镁石-铁铝尖晶石耐火材料；/n所述纳米孔径的多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料的制备步骤是：/n第一步、先将菱镁矿细粉以1~1.5℃/min的速率升温至650~750℃，保温3~6小时；再以1.5~2℃/min的速率升温至820~900℃，保温2~5小时，最后以2~3℃/min的速率升温至1000~1200℃，保温3~7小时，冷却，得到高孔隙率的氧化镁粉体；/n第二步、按所述高孔隙率的氧化镁粉体为63~91wt%、含Al³⁺溶液为1~22wt%和氢氧化铝微粉为1~24wt%，先将所述高孔隙率的氧化镁粉体置于真空搅拌机中，抽真空至2.0kPa以下，再将所述含Al³⁺溶液和所述氢氧化铝微粉倒入真空搅拌机中，搅拌20~40分钟，关闭抽真空系统，得到混合料；/n第三步、将所述混合料升温至100~200℃，保温5~9h，冷却，在50~150MPa条件下机压成型，成型后的坯体于100~150℃条件下干燥10~30小时；然后以0.7~1.7℃/min的速率升温至1050~1300℃，保温3~5小时，再以3.5~5.5℃/min的速率升温至1400~1600℃，保温4~12小时，冷却，即得纳米孔径的多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料；/n所述含Al³⁺溶液为铝溶胶、或为氯化铝溶液、或为铝溶胶和氯化铝溶液的混合物；所述混合物中的铝溶胶∶氯化铝溶液的质量比为1∶（0.5~2）。/n