專利名稱：一種含鋁空心球輕質(zhì)磚及其制備方法
一種含鋁空心球輕質(zhì)磚及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及到一種含鋁空心球輕質(zhì)磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)能源日益枯竭而新能源發(fā)展緩慢的今天，當(dāng)前最迫切的任務(wù)是開發(fā)輕質(zhì)、 高強(qiáng)、熱震穩(wěn)定性好、使用溫度高且能滿足輕質(zhì)結(jié)構(gòu)高溫爐所需的內(nèi)襯材料，改變傳統(tǒng)的超高溫窯爐由于采用重質(zhì)結(jié)構(gòu)而存在的熱容量大、升溫速率低、能耗大、使用壽命短、中期維修量大等缺點(diǎn)，節(jié)約能源，降低能耗，為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)和人類可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
由于輕質(zhì)保溫材料是通過引入氣孔的方式獲得低熱導(dǎo)率，引入大量氣孔會(huì)導(dǎo)致輕質(zhì)材料的重?zé)€收縮率提高、荷重軟化溫度降低、高溫蠕變嚴(yán)重、耐壓強(qiáng)度降低，從而使隔熱材料的使用溫度很難提高，應(yīng)用范圍受到限制，因此尋找新方法制備新的高溫隔熱材料一直是各國專家的工作重點(diǎn)?，F(xiàn)有的隔熱材料中，氧化鋁隔熱材料品種最多，使用溫度高， 隔熱節(jié)能效果好，其中輕質(zhì)氧化鋁空心球陶瓷的應(yīng)用是隔熱材料技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志，它克服了原有泡沫氧化鋁產(chǎn)品強(qiáng)度低、高溫抗蠕變性能差的缺點(diǎn)，可直接接觸火焰，也可作為高溫內(nèi)襯結(jié)構(gòu)材料使用，能夠推動(dòng)傳統(tǒng)高溫窯爐結(jié)構(gòu)改造，為設(shè)計(jì)新型窯爐結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。 目前常用的氧化鋁空心球輕質(zhì)磚大多采用氧化鋁粉和磷酸結(jié)合，Al2O3含量在95%以上，總體成分比較單一，在抗侵蝕、抗熱震性、耐磨性等方面的性能有待提高，使用范圍也受到限制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗侵蝕能力強(qiáng)，耐磨性能好，抗熱震性能好的含鋁空心球輕質(zhì)磚及其制備方法，以滿足保溫隔熱的要求。
本發(fā)明的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為35 65%的含鋁空心球、質(zhì)量百分含量為35 65%的粒徑小于或等于325目的粉料、結(jié)合劑制成。
進(jìn)一步地，為保證含鋁空心球與粉料的結(jié)合良好，所述含鋁空心球的粒徑為 0. 2 5mm。
進(jìn)一步地，所述含鋁空心球?yàn)閯傆窨招那?、鋁鈦空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球中的一種或多種混合物。
進(jìn)一步地，所述粉料為氧化鋁粉、剛玉粉、氧化鈦粉、氧化鉻粉、氧化鋯粉、鉻剛玉粉、鋯剛玉粉、鈦酸鋁粉中的一種或多種混合物。
進(jìn)一步地，所述結(jié)合劑為黃糊精溶液、木質(zhì)磺酸鹽溶液、磷酸溶液、磷酸二氫鋁溶液中的一種。
本發(fā)明提出的上述含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法包括如下步驟
A 混料首先將含鋁空心球與結(jié)合劑在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入粉料，攪拌均勻后備用；
B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；
C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后，裝窯于1600 1700°C保溫 4 6小時(shí)燒成。
本發(fā)明的含鋁空心球輕質(zhì)具有高抗侵蝕能力、耐磨性能和抗熱震性能，可以滿足用戶的保溫隔熱級(jí)特種要求。
具體實(shí)施方式
下面通過對(duì)實(shí)施實(shí)例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為65%的粒徑為0. 2 5mm的剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為35%的粒徑小于或等于325目的氧化鋁粉、結(jié)合劑制成。備料時(shí)所采用的結(jié)合劑為磷酸溶液，其重量為含鋁空心球輕質(zhì)磚重量的8%。
上述含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法包括如下步驟
A 混料首先將剛玉空心球與磷酸溶液在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入氧化鋁粉，攪拌均勻后備用；
B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；
C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘烤M小時(shí)，裝窯于1600°C保溫6小時(shí)燒成。
本實(shí)施例中制備的含鋁空心球輕質(zhì)磚的體積密度為1.38g/cm3。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為30%的粒徑為0. 2 5mm的剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為30%的粒徑為0. 2 5mm的鋁鈦空心球、質(zhì)量百分含量為8%的粒徑小于或等于325目的剛玉粉、質(zhì)量百分含量為8%的粒徑小于或等于325目的氧化鈦粉、 質(zhì)量百分含量為對(duì)％的粒徑小于或等于325目的鈦酸鋁粉、結(jié)合劑制成。備料時(shí)所采用的結(jié)合劑為黃糊精溶液，其重量為含鋁空心球輕質(zhì)磚重量的12%。
上述含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法包括如下步驟
A 混料首先將剛玉空心球、鋁鈦空心球與黃糊精溶液在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入氧化鈦粉、鈦酸鋁粉和剛玉粉，攪拌均勻后備用；
B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；
C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)80°C烘烤M小時(shí)，裝窯于1600°C保溫10小時(shí)燒成。
本實(shí)施例中制備的含鋁空心球輕質(zhì)磚的體積密度為1.45g/cm3。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為50%的粒徑為0. 2 5mm的鉻剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為30%的粒徑小于或等于325目的剛玉粉、質(zhì)量百分含量為14% 的粒徑小于或等于325目的鉻剛玉粉、質(zhì)量百分含量為6%的粒徑小于或等于325目的氧化鉻粉、結(jié)合劑制成。備料時(shí)所采用的結(jié)合劑為木質(zhì)磺酸鹽溶液，其重量為含鋁空心球輕質(zhì)磚重量的10%。
上述含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法包括如下步驟
A 混料首先將鉻剛玉空心球與木質(zhì)磺酸鹽溶液在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入剛玉粉、鉻剛玉粉和氧化鉻粉，攪拌均勻后備用；
B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；
C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)80°C烘烤M小時(shí)，裝窯于1650°C保溫4小時(shí)燒成。
本實(shí)施例中制備的含鋁空心球輕質(zhì)磚的體積密度為1.54g/cm3。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為40%的粒徑為0. 2 5mm的鋯剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為的粒徑小于或等于325目的鋯剛玉粉、質(zhì)量百分含量為6% 的粒徑小于或等于325目的氧化鋯粉、結(jié)合劑制成。備料時(shí)所采用的結(jié)合劑為磷酸二氫鋁溶液，其重量為含鋁空心球輕質(zhì)磚重量的10%。
上述含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法包括如下步驟
A 混料首先將鋯剛玉空心球與磷酸二氫鋁溶液在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入鋯剛玉粉和氧化鋯粉，攪拌均勻后備用；
B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；
C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)80°C烘烤M小時(shí)，裝窯于1600°C保溫6小時(shí)燒成。
本實(shí)施例中制備的含鋁空心球輕質(zhì)磚的體積密度為1.65g/cm3。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為10%的粒徑為0. 2 5mm的剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為10%的粒徑為0. 2 5mm的鋯剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為15% 的粒徑為0. 2 5mm的鉻剛玉空心球、質(zhì)量百分含量為65%的粒徑小于或等于325目的剛玉粉、結(jié)合劑制成。備料時(shí)所采用的結(jié)合劑為磷酸二氫鋁溶液，其重量為含鋁空心球輕質(zhì)磚重量的10%。
上述含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法包括如下步驟
A 混料首先將剛玉空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球與磷酸二氫鋁溶液在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入剛玉粉，攪拌均勻后備用；
B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；
C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)80°C烘烤M小時(shí)，裝窯于1600°C保溫6小時(shí)燒成。
本實(shí)施例中制備的含鋁空心球輕質(zhì)磚的體積密度為1.77g/cm3。
權(quán)利要求
1.一種含鋁空心球輕質(zhì)磚，其特征在于由質(zhì)量百分含量為35 65%的含鋁空心球、質(zhì)量百分含量為35 65%的粒徑小于或等于325目的粉料、結(jié)合劑制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁空心球輕質(zhì)磚，其特征在于所述含鋁空心球的粒徑為0. 2 5mmο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含鋁空心球輕質(zhì)磚，其特征在于所述含鋁空心球?yàn)閯傆窨招那?、鋁鈦空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球中的一種或多種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含鋁空心球輕質(zhì)磚，其特征在于所述粉料為氧化鋁粉、剛玉粉、氧化鈦粉、氧化鉻粉、氧化鋯粉、鉻剛玉粉、鋯剛玉粉、鈦酸鋁粉中的一種或多種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含鋁空心球輕質(zhì)磚，其特征在于所述結(jié)合劑為黃糊精溶液、木質(zhì)磺酸鹽溶液、磷酸溶液、磷酸二氫鋁溶液中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁空心球輕質(zhì)磚的制備方法，其特征在于包括如下步驟A 混料首先將含鋁空心球與結(jié)合劑在攪拌機(jī)中混合均勻，然后再向攪拌機(jī)中加入粉料，攪拌均勻后備用；B 成型稱量混好的料加入模具中，震動(dòng)加壓成型；C 燒成將成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后，裝窯于1600 1700°C保溫4 10小時(shí)燒成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗侵蝕能力強(qiáng)，耐磨性能好，抗熱震性能好的含鋁空心球輕質(zhì)磚及其制備方法，以滿足保溫隔熱的要求。本發(fā)明的含鋁空心球輕質(zhì)磚由質(zhì)量百分含量為35～65％的含鋁空心球、質(zhì)量百分含量為35～65％的粒徑小于或等于325目的粉料、結(jié)合劑制成。本發(fā)明的含鋁空心球輕質(zhì)磚具有高抗侵蝕能力、耐磨性能和抗熱震性能，可以滿足用戶的保溫隔熱及特種的要求。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102557698SQ20121006909
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者王家邦, 王立旺 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)蘇州工業(yè)技術(shù)研究院