专利名称：一种镁—铝轻质保温耐火材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于轻质保温耐火材料领域。尤其涉及一种以方镁石、尖晶石、刚玉为主要相成分的轻质保温材料及生产方法。
背景技术：
现有轻质保温耐火材料多为铝—硅系材料。主要化学成分为Al2O3与SiO2。主要物相为刚玉、莫来石、石英物相与玻璃相。随着对钢铁质量、品种要求的提高，对钢的纯净度要求越来越高。碱性耐火材料被认为是一种能满足纯净钢生产要求的理想耐火材料。在一般情况下，碱性耐火材料，如镁砖，直接作为与钢水等直接接触的炉衬材料，在其外层需设置一层保温材料。但目前的保温材料大都属于Al2O3-SiO2系材料(王维邦.耐火材料工艺学.冶金工业出版社，2003)，它是酸性或中性材料，在高温下易与碱性材料发生反应，产生低熔相，影响使用寿命。只有使用碱性轻质保温材料，才能与碱性耐火材料匹配。但目前国内外尚无碱性轻质保温材料产品。
本申请人另一题为“一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料及其生产方法”的发明专利申请，所生产的轻质保温材料的主要化学成分为MgO及SiO2，产品的主晶相为方镁石及橄榄石。它们可以在高温下与镁质耐火材料及硅质耐火材料直接接触，但不宜在高温下与高铝耐火材料直接接触。
发明内容
本发明的目的是提供一种既可以在高温下与镁质耐火材料接触、又可以与尖晶石耐火材料直接接触、气孔分布均匀、强度高的以方镁石—尖晶石、尖晶石或者尖晶石—刚玉为主晶相的的碱性轻质保温耐火材料及其生产方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是将菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉、可烧失物粉混合，外加水及结合剂搅拌均匀，经成型，干燥后烧成、保温。
上述配料的重量比是菱镁矿粉为10～80％，轻烧氧化镁粉为0～50％，高铝矾土粉为20～70％，Al(OH)3粉为0～60％，可烧失物粉为0～15％，外加水为2～10％及结合剂为0～3％。
其中，可烧失物粉或是锯末、焦碳粉、煤粉、聚轻球中的一种或是其两种或两种以上的物粉，可烧失物粉的颗粒尺寸均应小于200μm。菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉的粉料颗粒尺寸均小于88μm。结合剂为糊精或聚乙烯醇。
将上述原料按重量比混合，并外加水及结合剂搅拌均匀后成型，压制成型可以是机械压制也可以是手工捣打。成型后的坯体在110℃下干燥4～24小时，然后在1300～1500℃的温度下烧成，保温时间为1～8小时。
由于采用上述技术方案，本发明生产的产品化学成分主要是MgO与Al2O3，其主晶相为方镁石—尖晶石、尖晶石或尖晶石—刚玉。它可以在高温下与镁质耐火材料、尖晶石耐火材料等直接接触，是一种气孔分布均匀、强度高的碱性轻质保温耐火材料。
具体实施例方式
实施例1一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法将粒径≤44μm的菱镁矿粉、粒径≤88μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的高铝矾土粉、粒径≤88μm的Al(OH)3粉、粒径≤150μm的锯末粉，分别按重量比为10～70％、0～50％、20～35％、0～60％、0～8％加水混合均匀。困料24小时后，手工捣打成型。在空气中自然干燥24小时，再在110℃下干燥8小时，在1300～1400℃下烧成，保温时间为1～8小时。可得到显气孔率在40～60％，容重在1.5～2.0g/cm3的方镁石—尖晶石碱性轻质保温材料。
实施例2一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法将粒径≤88μm的菱镁矿粉、粒径≤44μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的高铝矾土粉、粒径≤44μm的Al(OH)3粉、粒径≤44μm的焦碳粉，分别按重量比为20～80％、0～30％、20～70％、0～60％、0～15％混合，外加2～8％的水搅拌均匀后，用摩擦压砖机压制成型。在干燥器中于110℃下干燥8小时，在1300～1500℃下烧成，保温时间为1～8小时。可制得显气孔率在40～60％、以刚玉及尖晶石为主晶相的碱性轻质保温材料。
实施例3一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法将粒径≤88μm的菱镁矿粉、粒径≤44μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的高铝矾土粉、粒径≤44μm的Al(OH)3粉、粒径≤44μm的无烟煤粉、粒度≤200μm的聚轻球，分别按重量比为20～80％、0～40％、20～70％、0～60％、0～5％、0～2％混合，外加2～10％的水和0～2％的糊精搅拌均匀后，用手工捣打成型，在110℃下干燥8小时，在1300～1500℃下烧成，保温时间为1～8小时。可得到以方镁石—尖晶石为主晶相、显气孔率在40～70％的碱性轻质保温耐火材料。
权利要求
1.一种镁—铝轻质保温耐火材料制备方法，其特征在于将菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉、可烧失物粉混合，外加水及结合剂后搅拌均匀，经成型，干燥后烧成、保温。
2.根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法，其特征在于所述的配料重量比是菱镁矿粉为10～80％，轻烧氧化镁粉为0～50％，高铝矾土粉为20～70％，Al(OH)3粉为0～60％，可烧失物粉为0～15％，外加水为2～10％及结合剂为0～3％。
3.根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法，其特征在于所述的可烧失物粉或是锯末、焦碳粉、煤粉、聚轻球中的一种或是其两种或两种以上的物粉，可烧失物粉的颗粒尺寸小于200μm
4.根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法，其特征在于所述的菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、高铝矾土粉、Al(OH)3粉的颗粒尺寸小于88μm。
5.根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法，其特征在于所述的结合剂为糊精或聚乙烯醇。
6.根据权利要求1所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法，其特征在于所述的成型可以是机械压制也可以是手工捣打，成型坯体在110℃下干燥4～24小时，然后在1300～1500℃温度下烧成，保温时间为1～8小时。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的镁—铝轻质保温耐火材料制备方法所制备的镁—铝轻质保温耐火材。
全文摘要
本发明涉及镁—铝轻质保温耐火材料及其制备方法，所采用的技术方案是将重量比为10～80％的菱镁矿粉，0～50％的轻烧氧化镁粉，20～70％的高铝矾土粉，0～60％的Al(OH)
文档编号C04B35/66GK1704383SQ20041001325
公开日2005年12月7日 申请日期2004年6月2日 优先权日2004年6月2日
发明者李楠 申请人:武汉科技大学