专利名称：一种含铝空心球轻质砖及其制备方法
一种含铝空心球轻质砖及其制备方法技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体地说，涉及到一种含铝空心球轻质砖及其制备方法。
背景技术：
在传统能源日益枯竭而新能源发展缓慢的今天，当前最迫切的任务是开发轻质、 高强、热震稳定性好、使用温度高且能满足轻质结构高温炉所需的内衬材料，改变传统的超高温窑炉由于采用重质结构而存在的热容量大、升温速率低、能耗大、使用寿命短、中期维修量大等缺点，节约能源，降低能耗，为建设资源节约型社会和人类可持续发展服务。
由于轻质保温材料是通过引入气孔的方式获得低热导率，引入大量气孔会导致轻质材料的重烧线收缩率提高、荷重软化温度降低、高温蠕变严重、耐压强度降低，从而使隔热材料的使用温度很难提高，应用范围受到限制，因此寻找新方法制备新的高温隔热材料一直是各国专家的工作重点。现有的隔热材料中，氧化铝隔热材料品种最多，使用温度高， 隔热节能效果好，其中轻质氧化铝空心球陶瓷的应用是隔热材料技术进步的一个标志，它克服了原有泡沫氧化铝产品强度低、高温抗蠕变性能差的缺点，可直接接触火焰，也可作为高温内衬结构材料使用，能够推动传统高温窑炉结构改造，为设计新型窑炉结构奠定基础。 目前常用的氧化铝空心球轻质砖大多采用氧化铝粉和磷酸结合，Al2O3含量在95%以上，总体成分比较单一，在抗侵蚀、抗热震性、耐磨性等方面的性能有待提高，使用范围也受到限制。发明内容
本发明的目的在于提供一种具有抗侵蚀能力强，耐磨性能好，抗热震性能好的含铝空心球轻质砖及其制备方法，以满足保温隔热的要求。
本发明的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为35 65%的含铝空心球、质量百分含量为35 65%的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。
进一步地，为保证含铝空心球与粉料的结合良好，所述含铝空心球的粒径为 0. 2 5mm。
进一步地，所述含铝空心球为刚玉空心球、铝钛空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或多种混合物。
进一步地，所述粉料为氧化铝粉、刚玉粉、氧化钛粉、氧化铬粉、氧化锆粉、铬刚玉粉、锆刚玉粉、钛酸铝粉中的一种或多种混合物。
进一步地，所述结合剂为黄糊精溶液、木质磺酸盐溶液、磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液中的一种。
本发明提出的上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤
A 混料首先将含铝空心球与结合剂在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入粉料，搅拌均勻后备用；
B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；
C 烧成将成型后的坯体取出经80 150°C烘干后，装窑于1600 1700°C保温 4 6小时烧成。
本发明的含铝空心球轻质具有高抗侵蚀能力、耐磨性能和抗热震性能，可以满足用户的保温隔热级特种要求。
具体实施方式
下面通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1
本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为65%的粒径为0. 2 5mm的刚玉空心球、质量百分含量为35%的粒径小于或等于325目的氧化铝粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为磷酸溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的8%。
上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤
A 混料首先将刚玉空心球与磷酸溶液在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入氧化铝粉，搅拌均勻后备用；
B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；
C 烧成将成型后的坯体取出经150°C烘烤M小时，装窑于1600°C保温6小时烧成。
本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.38g/cm3。
实施例2
本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为30%的粒径为0. 2 5mm的刚玉空心球、质量百分含量为30%的粒径为0. 2 5mm的铝钛空心球、质量百分含量为8%的粒径小于或等于325目的刚玉粉、质量百分含量为8%的粒径小于或等于325目的氧化钛粉、 质量百分含量为对％的粒径小于或等于325目的钛酸铝粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为黄糊精溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的12%。
上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤
A 混料首先将刚玉空心球、铝钛空心球与黄糊精溶液在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入氧化钛粉、钛酸铝粉和刚玉粉，搅拌均勻后备用；
B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；
C 烧成将成型后的坯体取出经80°C烘烤M小时，装窑于1600°C保温10小时烧成。
本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.45g/cm3。
实施例3
本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为50%的粒径为0. 2 5mm的铬刚玉空心球、质量百分含量为30%的粒径小于或等于325目的刚玉粉、质量百分含量为14% 的粒径小于或等于325目的铬刚玉粉、质量百分含量为6%的粒径小于或等于325目的氧化铬粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为木质磺酸盐溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的10%。
上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤
A 混料首先将铬刚玉空心球与木质磺酸盐溶液在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入刚玉粉、铬刚玉粉和氧化铬粉，搅拌均勻后备用；
B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；
C 烧成将成型后的坯体取出经80°C烘烤M小时，装窑于1650°C保温4小时烧成。
本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.54g/cm3。
实施例4
本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为40%的粒径为0. 2 5mm的锆刚玉空心球、质量百分含量为的粒径小于或等于325目的锆刚玉粉、质量百分含量为6% 的粒径小于或等于325目的氧化锆粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为磷酸二氢铝溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的10%。
上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤
A 混料首先将锆刚玉空心球与磷酸二氢铝溶液在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入锆刚玉粉和氧化锆粉，搅拌均勻后备用；
B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；
C 烧成将成型后的坯体取出经80°C烘烤M小时，装窑于1600°C保温6小时烧成。
本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.65g/cm3。
实施例5
本实施例的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为10%的粒径为0. 2 5mm的刚玉空心球、质量百分含量为10%的粒径为0. 2 5mm的锆刚玉空心球、质量百分含量为15% 的粒径为0. 2 5mm的铬刚玉空心球、质量百分含量为65%的粒径小于或等于325目的刚玉粉、结合剂制成。备料时所采用的结合剂为磷酸二氢铝溶液，其重量为含铝空心球轻质砖重量的10%。
上述含铝空心球轻质砖的制备方法包括如下步骤
A 混料首先将刚玉空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球与磷酸二氢铝溶液在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入刚玉粉，搅拌均勻后备用；
B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；
C 烧成将成型后的坯体取出经80°C烘烤M小时，装窑于1600°C保温6小时烧成。
本实施例中制备的含铝空心球轻质砖的体积密度为1.77g/cm3。
权利要求
1.一种含铝空心球轻质砖，其特征在于由质量百分含量为35 65%的含铝空心球、质量百分含量为35 65%的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。
2.根据权利要求1所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述含铝空心球的粒径为0. 2 5mmο
3.根据权利要求1或2所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述含铝空心球为刚玉空心球、铝钛空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1或2所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述粉料为氧化铝粉、刚玉粉、氧化钛粉、氧化铬粉、氧化锆粉、铬刚玉粉、锆刚玉粉、钛酸铝粉中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1或2所述的含铝空心球轻质砖，其特征在于所述结合剂为黄糊精溶液、木质磺酸盐溶液、磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液中的一种。
6.根据权利要求1所述的含铝空心球轻质砖的制备方法，其特征在于包括如下步骤A 混料首先将含铝空心球与结合剂在搅拌机中混合均勻，然后再向搅拌机中加入粉料，搅拌均勻后备用；B 成型称量混好的料加入模具中，震动加压成型；C 烧成将成型后的坯体取出经80 150°C烘干后，装窑于1600 1700°C保温4 10小时烧成。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种具有抗侵蚀能力强，耐磨性能好，抗热震性能好的含铝空心球轻质砖及其制备方法，以满足保温隔热的要求。本发明的含铝空心球轻质砖由质量百分含量为35～65％的含铝空心球、质量百分含量为35～65％的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。本发明的含铝空心球轻质砖具有高抗侵蚀能力、耐磨性能和抗热震性能，可以满足用户的保温隔热及特种的要求。
文档编号C04B35/66GK102557698SQ20121006909
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者王家邦, 王立旺 申请人:浙江大学苏州工业技术研究院