专利汇可以提供纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及用纳米Al2O3、SiC或Al2O3、MgO 薄膜 包裹 碳 的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法。这类纳米含碳浇注料是以Al(OH)3-SiC或Al(OH)3-Mg(OH)2通过高速冲击 搅拌机 制成含碳的溶胶悬浮液涂覆在碳粉的表面上,从而形成了全 覆盖 、无裂纹、致密的碳的包裹层,在溶胶向凝胶转化过程中,形成了Al2O3、SiC或Al2O3、MgO纳米凝胶粒子,通过原位合成反应生成了含碳的纳米二次 尖晶石 与Al2O3和SiC为主晶相的纳米结构基质,制成了 纳米材料 的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料。该浇注料具有特殊优异的抗 铁 水 熔渣 侵蚀和冲刷等性能,能满足现代化大型 高炉 出铁沟使用需要,并其使用寿命显著提高,成本降低,也有利于环保。,下面是纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征在于耐火浇注料配料组成的质量百分比是由67-73%的骨料和27-33%的基质粉料及结合剂系统组成,骨料配料组成:特级矾土熟料:0-45%,其中10-20mm大颗粒料为0-35%,
5-10mm颗粒料为0-10%;棕刚玉:20-60%,其中10-15mm大颗粒料为0-35%,5-10mm颗粒料为0-10%,3-5mm颗粒料为0-14%,1-3mm颗粒料为0-14%,0.1-1mm颗粒料为0-12%;致密刚玉或板状刚玉:其中1-3mm颗粒料为0-10%,0.1-1mm颗粒料为0-10%;电熔尖晶石:
0.1-1mm颗粒料为0-16%;碳化硅:0.1-1mm颗粒料为0-12%;基质粉料和结合剂系统配料组成:铝酸钙水泥CA-70:2-4%;硅灰:0.5-2%;白刚玉或板状刚玉:≤44μm,4-10%;煅烧镁石:≤44μm,0-5%;铝镁尖晶石:≤44μm,0-6%;活性Al2O3超细粉:≤2μm,0-4%;
α-Al2O3超细粉:≤4μm,0-5%;碳粉:D50=10μm,2-5%;碳化硅粉:≤10μm,5-15%;金属铝粉:D90=2μm,0-1%;金属硅粉:D90=2μm,1-4%;碳化硅和氢氧化铝复合溶胶液以干料量计:0-8%,其中碳化硅为0-4%,氧化铝为0-4%;氢氧化铝和氢氧化镁复合溶胶液以干料量计:0-8%,其中氧化铝为0-4%,氧化镁为0-4%;稀释剂和分散剂,外加:0.1-0.4%;
六偏磷酸钠、三聚磷酸钠,外加:0-0.35%;有机乙二醇、丁醇类分散剂,外加:0-0.30%;水,补加:0-1%。
2.一种纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征在于该浇注料的制备工艺是将配制的干混合料在强制式搅拌机中混1-2分钟,然后将制成一定浓度的纳米Al2O3、SiC或Al2O3、MgO薄膜包裹碳的悬浮液直接加入到混合料中,再湿混合搅拌4-6分钟,在混合搅拌过程中根据料浆实际需水情况补加0-1%的水,再经湿混搅拌、浇注、震动成型、养护、烘烤,制成本发明纳米Al2O3、SiC或Al2O3、MgO薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料;这种采用湿法工艺以氢氧化物和碳化硅或复合氢氧化物作为碳的涂覆材料和纳米陶瓷结合剂的制备工艺方法,能使纳米粒子在基质中得到充分分散,制取纳米粒子分散均匀、团聚少的纳米耐火浇注料,同时,它还解决了纳米材料在制备与生产过程中的粉尘污染问题;另一方面,这种氢氧化物和碳化硅或复合氢氧化物胶体悬浮液在养护和烘干过程中实现了由溶胶向凝胶工艺的转化过程,同时也实现了浇注料的凝结与硬化,所以,这种采用溶胶凝胶法制取的氢氧化物和碳化硅或复合氢氧化物胶体悬浮液能使纳米浇注料的生产工艺更加合理、更为有效,为本发明的纳米Al2O3、SiC或Al2O3、MgO薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料成功制备创造了先决可行条件;根据在出铁沟中实际使用部位、使用条件及损毁机理的不同,对Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料的特性要求也不相同,通过改变配料组成和工艺制备方法成功地开发出了具有不同特性的两种类型的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料,即用Al(OH)3和SiC复合溶胶悬浮液薄膜包裹碳的浇注料和全反应合成用Al(OH)3和Mg(OH)2溶胶薄膜包裹碳并引用合成尖晶石的浇注料,以上引用纳米技术和纳米材料不同形式和方法制备的高炉出铁沟浇注料,在不同条件下使用都能满足使用要求,使其出铁沟使用寿命显著提高,进一步满足现代炼铁高炉新技术发展需求,以上所述都为本发明含碳出铁沟浇注料成功的制备提供了重要的保证条件,也是本发明Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料权利要求的主要技术内容。
3.根据权利要求1、2所述纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征是以水合氧化铝、碳化硅、烧结氧化镁、碳和水为起始原料,采用溶胶-凝胶工艺方法制备出了纳米氧化物和碳化硅或是纳米复合氧化物为前躯体的高浓度胶体悬浮液作为含碳耐火浇注料的纳米陶瓷结合剂和碳的涂覆材料,其具体制备方法是将水合氧化铝、碳化硅、烧结氧化镁、碳和水,按照制备配料比例要求,加入到高速旋转冲击搅拌机(2000-3000转/分)中,进行8-12小时加工处理,并加入规定数量的各种稀释剂和分散剂,从而制成了纳米复合陶瓷结合剂和包裹碳粉的涂覆材料,采用这种加工工艺和制备方法制取的纳米复合陶瓷结合剂和碳的涂覆材料是纳米技术和纳米材料在耐火浇注料中应用质量最好、效果最佳的制备方法,可使纳米技术和纳米材料在含碳耐火浇注料中得到充分有效地发挥,制成了本发明纳米含碳耐火浇注料,以上所述都为本发明高炉出铁沟浇注料成功的制备提供了重要保证条件,也是本发明Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料权利要求的重要内容。
4.根据权利要求1、2、3所述一种纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征是以水合氧化铝和煅烧氧化镁作为起始原料,采用溶胶-凝胶工艺方法,使之在常温下与水发生水化反应,生成Al(OH)3和Mg(OH)2复合溶胶悬浮液作为本含碳浇注料的纳米陶瓷结合剂和涂覆碳粉的涂覆材料;这种氢氧化物陶瓷结合剂的制备工艺是在溶胶向凝胶的转化过程中,生成了纳米Al2O3和MgO凝胶颗粒,通过原位合成反应使之形成纳米二次尖晶石和氧化铝、碳化硅、碳为主晶相的纳米结构基质,从而制成了本发明浇注料;而作为涂覆材料的制备工艺是将一定浓度的溶胶悬浮液和碳粉投入到高速冲击混合搅拌机中进行涂覆工艺处理,并使溶胶液或复合溶胶悬浮液强烈地被吸附在碳的表面上,通过控制溶胶向凝胶的转化过程,来制取Al(OH)3、SiC或Al(OH)3、Mg(OH)2凝胶涂层,从而形成了全覆盖、无裂纹、高强致密的Al(OH)3、SiC或Al(OH)3、Mg(OH)2的包裹层,制成了本发明用纳米Al2O3、SiC或Al2O3、MgO包裹的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料,这种工艺制备方法对保证涂覆技术质量和涂覆技术成功应用起到了重要作用,以上所述的纳米Al(OH)3、SiC或Al(OH)3、Mg(OH)2溶胶悬浮液作为本发明出铁沟浇注料的纳米陶瓷结合剂和涂覆碳粉的涂覆材料及它的制备工艺和制备方法都为本发明含碳浇注料成功的制备提供了重要保证条件,也是本发明Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料权利要求的主要技术内容。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征是纳米含碳出铁沟浇注料碳源的选择是个首要问题,过去普遍认为片状石墨是未来含碳浇注料使用的主要碳种,因为它具有化学稳定性好、抗氧化性强等特点,但是将石墨加入到浇注料中会产生润湿性、分散性、流动性差和用水量高的问题;另一方面,石墨和耐火氧化物之间的结合能力很弱,且气孔率高,这将导致产品强度进一步降低,并在升温时增大石墨被氧化的趋势,在进行不同碳种对出铁沟浇注料制备工艺和性能影响试验时,显示出片状石墨需水量高达16%以上,使用石墨颗粒需10%的水,而使用石油焦粉时需水量仅需大约5%左右的水,与不加碳粉的浇注料达到相似的水分;此外,这种出铁沟浇注料的润湿性、分散性、流动性得到明显改善,本发明含碳浇注料是采用石油焦粉为碳源,石油焦的碳含量为98%以上,粒度为D50=10μm,加入量为3-5%,它的最大特点是解决了使用片状石墨为碳源所存在的稀释性、润湿性、分散性、流动性差和用水量多的难题,然而,采用石油焦粉为碳源制成的含碳耐火浇注料,主要特点是组织结构致密、强度高、气孔率和用水量低,更重要特点是该含碳浇注料的润湿性、分散性、流动性得到显著改善,从而极大地满足了现代大型高炉出铁沟浇注料生产发展的使用需求,以上所述碳种的选择、技术条件、加入数量、粒度要求都为本发明出铁沟浇注料提供了重要保证条件,也是本发明含碳浇注料权利要求的主要技术内容。
6.根据权利要求1、2、3、4所述的纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特点是在于传统的出铁沟用Al2O3-SiC-C质浇注料中引用了铝镁尖晶石的组分,制成了Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料,而且引用的尖晶石不是已合成的尖晶石,而是凝胶化的纳米Al2O3和MgO凝胶粒子,通过原位反应生成的纳米二次合成尖晶石为主要成分的纳米结构基质,并且形成以纳米二次尖晶石为主要成分的纳米结构基质,使这种新型纳米浇注料的结构性能和耐用性都得到显著提高,这就为这种新型耐火浇注料在高炉出铁沟中成功的制造和使用奠定了良好的基础,也是本权利要求的重要内容之一。
7.根据权利要求1、2、3、4所述的纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特点是用非氧化物SiC作为碳的涂覆材料,这对含碳耐火浇注料来说,是具有特殊重要意义的,这是因为它不仅能使含碳浇注料的润湿性、分散性得到改善,用水量降低,流变性增强,它还能防止碳在高温下氧化,而且对纳米二次碳的形成具有更重要的作用,因此在含碳耐火浇注料中,用氧化物和非氧化物作为碳的涂覆材料,是本发明的重要内容,也是本权利要求的重要内容之一。
8.根据权利要求1、2所述的纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征在于耐火浇注料配料组成中约占料量70%的耐火骨料,它的材质选择和颗粒级配,对浇注料结构、性能和使用产生重要影响和作用,在材质选择方面,根据现代高炉容积大小和出铁沟使用部位的不同,选用具有不同种类、不同特性、不同等级多种骨料在同一种浇注料中复合使用,以平衡品种、质量与生产成本之间的矛盾,浇注料中骨料这一系统也是由多品种复合材料构成,本发明的浇注料骨料分别选用:特级矾土熟料、棕刚玉、致密刚玉或板状刚玉、电熔尖晶石、碳化硅等五种不同特性的骨料构成,其中,在大颗粒骨料中,选用棕刚玉或特级矾土熟料,由于棕刚玉具有铝含量高、硬度高、耐磨损这一性质,从而适用于现代大型高炉主铁沟部位;而由于特级矾土熟料具有相对低廉的价格,并且对产品质量没有造成明显的负面影响,从而适用于现代大型高炉其它部位或容积相对较小的高炉出铁沟部位,在某种意义上说,它还促进了质量的改进,对提高烧结能力起到了重要作用;在中颗粒骨料中,适用棕刚玉或致密刚玉对本发明浇注料性能提高具有重要意义;而在小颗粒部分中,选用高档板状刚玉、碳化硅、铝镁尖晶石,它们都对提高本发明浇注料具有重要作用;在骨料级配方面,最大特点是:临界粒度大,大颗粒料含量多,颗粒分级范围广,分为大小五种不同粒级,并以不同比例配制为生产高致密度、高强度、低气孔耐火浇注料提供了重要保证条件,这些都是本发明耐火浇注料权利要求的重要技术内容之一。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7所述的纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其主要技术特征在于以纳米复合氧化物、氧化铝、尖晶石、碳化硅和碳为代表的基质相组成及其设计,它是本含碳出铁沟浇注料的技术核心内容,它对本发明含碳浇注料的结构、性能、使用以及纳米结构基质的形成具有绝对性的影响:一是碳化硅以不同粒级和不同工艺形式引入,从而提高了本发明浇注料的抗氧化能力,更重要的是由于二次碳的形成和在沉积过程中,系在含碳耐火浇注料气孔的表面上,能提高含碳浇注料的高温强度、抗渣铁侵蚀性和抗渗透性均起到了重要作用;二是采用纳米复合氧化物Al2O3、MgO作为陶瓷结合剂通过原位合成反应形式以纳米二次尖晶石为主要成分的纳米结构基质的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料;三是在本含碳浇注料基质结构中的尖晶石相是采用反应合成的尖晶石,对质量有重要影响;四是基质粉料在材质方面是采用多组分复合配料,而且各种不同的粉料都具有各自不同的特点,例如在氧化铝系中包括工业α-Al2O3超细粉、活性Al2O3超细粉、电熔白刚玉或板状刚玉粉等,从基质复合粉体的粒度角度出发,基质粉料一般很细,通常≤44μm,有些组分是采用超细粉料,还有纳米粒级粉体,因此材料的化学反应活性高,这就为高分散的纳米粒子与微米和亚微米粒级基质粉料之间的复合及其反应奠定了基础,它们的作用是控制流变,从而便于施工和浇注,大大促进了低温下的合成反应和高温下的结构反应,并可生成有益的耐火合成相,因此,以上所述的基质相组成中采用不同品种、加入量及粒级要求都为本发明浇注料提供了重要保证条件,也是本发明Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料权利要求的主要技术内容。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、9所述的纳米Al2O3、SiC薄膜包裹 碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法,其特征在于现代不定形耐火材料,只有选用各种高效合适的外加剂,才能生产出高性能的浇注料,特别是纳米氧化物陶瓷结合和纳米氧化物、碳化硅涂覆材料制成的含碳耐火浇注料,没有各种有效外加剂的使用是无法制成的,因此,外加剂种类和数量的选择也是本发明浇注料的技术核心;本发明浇注料采用了稀释剂和分散剂、减水剂、防氧化剂,其中稀释剂和分散剂是用六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、乙二醇、丁醇等中的一种、两种或两种以上的复合型外加剂,它也是高效减水剂,在浆体的制作过程中起到了至关重要的作用,其中防氧化剂是用胶体悬浮液中的纳米氧化物和碳化硅或纳米复合氧化物在高速旋转搅拌机中经过高速冲击搅拌均匀地涂覆于碳粉表面,基质粉料中的碳化硅、金属硅粉、金属铝粉及其加入数量,也是本发明浇注料采用的防氧化剂,它的使用对在高温下防止碳氧化起到了重要作用,因此,各种外加剂的采用品种、加入数量及使用条件,都为本发明含碳出铁沟浇注料成功地制备提供了重要保证条件,也是本发明Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料权利要求的主要技术内容。
料及其制备方法
[技术领域]
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种用于低流速CHF实验的临界热流密度近似测量方法 | 2020-05-12 | 952 |
一种可视化池式沸腾及临界热流密度试验系统及方法 | 2020-05-13 | 170 |
一种钢筋混凝土结构中钢筋析氢临界电流密度的测定方法 | 2020-05-13 | 209 |
临界热流密度试验用加热棒 | 2020-05-11 | 686 |
具有高临界电流密度的MgB2基超导体及其制造方法 | 2020-05-13 | 815 |
强化临界热流密度的石墨膜及其制备方法 | 2020-05-12 | 362 |
一种获得偏离泡核沸腾型临界热流密度的方法 | 2020-05-12 | 685 |
基于深度学习支持向量机的临界热流密度预测方法 | 2020-05-13 | 638 |
棒束临界热流密度试验装置 | 2020-05-11 | 358 |
一种提升压力容器外部临界热流密度的方法 | 2020-05-12 | 890 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。