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一种六晶须增强钙铝质耐火材料

阅读:0发布:2022-08-08

专利汇可以提供一种六晶须增强钙铝质耐火材料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 专利 涉及一种六 铝 酸 钙 晶须增强钙铝质耐火材料,以板状刚玉、 烧结 重质六铝酸钙或烧结轻质六铝酸钙为 骨料 ,以板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢 氧 化钙 微粉、a-氧化铝微粉为基质,以氟化铝细粉作为催化剂;外加以物料总 质量 5-10%的 水 ,通过混炼、成型、干燥和烧成,得到具有 钛 酸铝晶须增强的钙铝质耐火材料。原位反应生成的六铝酸钙晶须可以提高耐火材料基体的韧性、增加冲击强度,往往为耐热 复合材料 研发的首选。因此,本发明在钙铝质耐火材料中原位生成六铝酸钙晶须可以避免 纤维 分布不均匀的问题,从而提高钙铝质耐火材料的高温 力 学强度和抗热震 稳定性 。,下面是一种六晶须增强钙铝质耐火材料专利的具体信息内容。

1.一种六晶须增强钙铝质耐火材料,其特征在于,以板状刚玉、烧结重质六铝酸钙或烧结轻质六铝酸钙为骨料,以板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢化钙微粉、a-氧化铝微粉为基质,以氟化铝细粉作为催化剂,经混炼、成型、干燥和烧结,得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,其具体操作步骤如下:
步骤一,混炼,以重量份计,将粒径为8-0.074mm的板状刚玉骨料、烧结重质六铝酸钙骨料或烧结轻质六铝酸钙骨料60-70份、粒径小于0.074mm的板状刚玉细粉5-10份、粒径小于
0.074mm的烧结六铝酸钙细粉5-10份、粒径小于0.045mm的氢氧化钙微粉5-10份、粒径小于
0.045mm的α-氧化铝微粉5-10份和粒径小于0.074mm的氟化铝细粉3-6份进行预混合,得预混物料;外加预混物料总重量5-10%的,置于混炼机中充分混炼,得到混炼后的浆料;
步骤二,成型,将混炼后的浆料放入模具中进行成型浇注,养护24小时后脱模,得到钙铝质耐火材料坯体;
步骤三,干燥,将脱模后的钙铝质耐火材料坯体于110℃干燥24小时;
步骤四,烧结,将干燥后的钙铝质耐火材料坯体升温至400-600℃,保温2-6小时,继续升温至800-1000℃,保温2-6小时,接续升温至最终烧成温度1400℃以上,再保温2-6小时,随炉自然冷却后取出,即得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。
2.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,其特征在于,所述步骤四中优选的最终烧成温度为1450-1600℃。

说明书全文

一种六晶须增强钙铝质耐火材料

技术领域

[0001] 本发明涉及无机化工技术领域,具体涉及一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。

背景技术

[0002] 随着汽车、石油等行业的飞速发展,对材的需求量不断增加,而且对其品质要求也不断地提高。相应地,对耐火材料的性能提出了更高的要求。而传统的镁钙系耐火材料由于化性以及热震稳定性的不足,使钢包的使用寿命下降,严重的制约了钢材的生产。为了适应新的生产要求,必须更进一步地对传统耐火材料的使用性能,特别是抗渣侵蚀性能和热震稳定性能进行系统的研究和改善,使改善后的耐火材料不仅要达到高炉龄,而且还要求其不污染钢水,能对钢的质量有所提高。铝钙系耐火材料是一种炼钢用高级耐火材料,它具有耐高温、抗侵蚀、热学稳定性好的优良性能。六铝酸钙 (CaO·6Al2O3)是近年研发出的一种新型耐火材料,其熔点高于1875 ℃,理论密度为 3.79 g/cm3。六铝酸钙在性和还原气氛中的化学稳定性高、热膨胀系数与 Al2O3相近,可以与 Al2O3以任意比例配合使用。这些特性使六铝酸钙在高温行业有广泛的应用前景。原位反应生成的六铝酸钙晶须可以提高耐火材料基体的韧性、增加冲击强度,往往为耐热复合材料研发的首选。因此,本发明在钙铝质耐火材料中原位生成六铝酸钙晶须可以避免纤维分布不均匀的问题,从而提高钙铝质耐火材料的高温力学强度和抗热震稳定性。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,以板状刚玉、烧结重质六铝酸钙或烧结轻质六铝酸钙为骨料,以板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢化钙微粉、a-氧化铝微粉为基质,以氟化铝细粉作为催化剂,经混炼、成型、干燥和烧成,得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。
[0004] 为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,其特征在于,以板状刚玉、烧结重质六铝酸钙或烧结轻质六铝酸钙为骨料,以板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢氧化钙微粉、a-氧化铝微粉为基质,以氟化铝细粉作为催化剂,经混炼、成型、干燥和烧结,得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,其具体操作步骤如下:
步骤一,混炼,以重量份计,将粒径为8-0.074mm的板状刚玉骨料、烧结重质六铝酸钙骨料或烧结轻质六铝酸钙骨料60-70份、粒径小于0.074mm的板状刚玉细粉5-10份、粒径小于
0.074mm的烧结六铝酸钙细粉5-10份、粒径小于0.045mm的氢氧化钙微粉5-10份、粒径小于
0.045mm的α-氧化铝微粉5-10份和粒径小于0.074mm的氟化铝细粉3-6份进行预混合,得预混物料;外加预混物料总重量5-10%的水,置于混炼机中充分混炼,得到混炼后的浆料;
步骤二,成型,将混炼后的浆料放入模具中进行成型浇注,养护24小时后脱模,得到钙铝质耐火材料坯体;
步骤三,干燥,将脱模后的钙铝质耐火材料坯体于110℃干燥24小时;
步骤四,烧结,将干燥后的钙铝质耐火材料坯体升温至400-600℃,保温2-6小时,继续升温至800-1000℃,保温2-6小时,接续升温至最终烧成温度1400℃以上,再保温2-6小时,随炉自然冷却后取出,即得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。
[0005] 所述步骤四中优选的最终烧成温度为1450-1600℃。
[0006] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明制备的钙铝质耐火材料在各种原料的共同配合作用下,生成六铝酸钙晶须,是耐火材料具有良好的韧性,能够承受较大的外力作用,受到碰撞时不易碎裂,同时原位生长的六铝酸钙晶须解决了外加晶须所造成的分布不均匀这一问题,避免样品的局部温度过高而发生炸裂;晶须可以对砖体起到增韧的作用,晶须的长径比过大增韧效果较差,长径比过小则生成物不能成为晶须,称作晶粒,长径比为15 20之间增强效果最好。~
[0007]附图说明
[0008] 图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0009] 下面结合实施例对本发明的制备方法做进一步说明:实施例1:
本实施例给出的一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,有以下原料组成:粒径为8-
0.074mm的烧结轻质六铝酸钙骨料60kg、粒径小于0.074mm的板状刚玉细粉9kg、粒径小于
0.074mm的烧结六铝酸钙细粉9kg、粒径小于0.045mm的氢氧化钙微粉9kg、粒径小于0.045mm的α-氧化铝微粉9kg、粒径小于0.074mm的氟化铝细粉4kg。通过混炼、成型、干燥和烧成,制备六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,具体操作步骤如下:
步骤一,预混,首先将烧结轻质六铝酸钙骨料、板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢氧化钙微粉、α-氧化铝微粉和氟化铝细粉在搅拌机中进行充分预混,得预混物料;外加5kg水,置于混炼机中充分混炼,得到混炼后的浆料;
步骤二,成型,将混炼后的浆料放入模具中进行成型浇注,待样品在模具中养护24小时后脱模,形成钙铝质耐火材料坯体;
步骤三,干燥,将脱模后的钙铝质耐火材料坯体于110℃的条件下干燥24小时;
步骤四,烧成,将干燥后的钙铝质耐火材料坯体升温至400℃,保温2.5小时,继续升温至800℃,保温2.5小时,接续升温至1450℃,再保温2.5小时,随炉自然冷却后取出,即得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。
[0010] 本实施例制备的六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料中的六铝酸钙晶须的长径比为16.7,高温抗折强度为23.0MPa,抗热震稳定性为14次。
[0011] 实施例2:本实施例给出的一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,有以下原料组成:粒径为8-
0.074mm的烧结轻质六铝酸钙骨料65kg、粒径小于0.074mm的板状刚玉细粉8kg、粒径小于
0.074mm的烧结六铝酸钙细粉8kg、粒径小于0.045mm的氢氧化钙微粉8kg、粒径小于0.045mm的α-氧化铝微粉8kg、粒径小于0.074mm的氟化铝细粉3kg。通过混炼、成型、干燥和烧成,制备六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,具体操作步骤如下:
步骤一,预混,首先将烧结轻质六铝酸钙骨料、板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢氧化钙微粉、α-氧化铝微粉和氟化铝细粉在搅拌机中进行充分预混,得预混物料;外加8kg水,加入到预混物料中,置于混炼机中充分混炼,得到混炼后的浆料;
步骤二,成型,将混炼后的浆料放入模具中进行成型浇注,待样品在模具中养护24小时后脱模,形成钙铝质耐火材料坯体;
步骤三,干燥,将脱模后的钙铝质耐火材料坯体于110℃的条件下干燥24小时;
步骤四,烧成,将干燥后的钙铝质耐火材料坯体升温至500℃,保温3小时,继续升温至
900℃,保温3小时,接续升温至1550℃,再保温3小时,随炉自然冷却后取出,即得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。
[0012] 本实施例制备的六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料中的六铝酸钙晶须的长径比为19.1,高温抗折强度为19.8MPa,抗热震稳定性为17次。
[0013] 实施例3:本实施例给出的一种六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,有以下原料组成:粒径为8-
0.074mm的烧结轻质六铝酸钙骨料70kg、粒径小于0.074mm的板状刚玉细粉6kg、粒径小于
0.074mm的烧结六铝酸钙细粉6kg、粒径小于0.045mm的氢氧化钙微粉6kg、粒径小于0.045mm的α-氧化铝微粉6kg、粒径小于0.074mm的氟化铝细粉6kg。通过混炼、成型、干燥和烧成,制备六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料,具体操作步骤如下:
步骤一,预混,首先将烧结轻质六铝酸钙骨料、板状刚玉细粉、烧结六铝酸钙细粉、氢氧化钙微粉、α-氧化铝微粉和氟化铝细粉在搅拌机中进行充分预混,得预混物料;外加8kg水,置于混炼机中充分混炼,得到混炼后的浆料;
步骤二,成型,将混炼后的浆料放入模具中进行成型浇注,待样品在模具中养护24小时后脱模,形成钙铝质耐火材料坯体;
步骤三,干燥,将脱模后的钙铝质耐火材料坯体于110℃的条件下干燥24小时;
步骤四,烧成,将干燥后的钙铝质耐火材料坯体阶段升温至600℃,保温3.5小时,继续升温至1000℃,保温3.5小时,接续升温至1650℃,再保温3.5小时,随炉自然冷却后取出,即得到六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料。
[0014] 本实施例制备的六铝酸钙晶须增强钙铝质耐火材料中的六铝酸钙晶须的长径比为17.2,高温抗折强度为22.7MPa,抗热震稳定性为18次。
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