一种氮化铝质耐火材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐火材料制品技术领域，尤其涉及一种氮化铝质耐火材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]耐火材料浇注料主要用于炼钢耐火材料部件的制造，例如钢包内衬、水口座砖、透气砖、透气塞、炼钢电炉底电极套砖等部位。目前使用的此类铝镁尖晶石质耐火材料大多由水泥、磷酸盐、硅微粉结合。水泥、磷酸盐、硅微粉会影响耐火材料的高温性能。现在也有人研究P-A1203结合，P-A1203结合不带入低熔点物质，但是其结合力弱、且不稳定，导致其不能大规模推广。氮化铝结合固化强度高、可预期性好，同样不带入低熔点物质。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于寻求一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，这种耐火材料主要由氮化铝水解固化、结合，避免了常用结合剂水泥、磷酸盐、硅微粉等对高温性能的影响，提高了基质纯度。由于以氧化镁、氧化铝、铝镁尖晶石为主要成份，使该耐火材料具有良好高温性能和抗渣侵蚀性能。
[0004]该耐火材料的组方含有高熔点耐火主料85-90份，氮化铝0.5-10份，外加剂0.1-5份；在施工时，外加适量施工用水搅拌，利用氮化铝的水解反应，产生A100H、A1(0H)3，使该耐火材料固化、结合。
[0005]高熔点耐火主料包括刚玉、矾土、氧化镁、铝镁尖晶石中的一种或多种，使用时，高熔点耐火主料制作成不同粒度的骨料和粉料，利用不同粒度的高熔点耐火主料混合成型。
[0006]外加剂包括分散剂0.05?3份；pH值调节剂0?2份；辅助结合剂0.05?1.5份。
[0007]分散剂为以下材料的一种或多种:梓檬酸三钠，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，分散氧化铝(ADS，ADW)，高分子有机减水剂，可以提高基质的分散程度，兼有减少加水量，提高致密度的作用。
[0008]辅助结合剂可以起到在某温度范围内提高强度的作用，为以下材料的一种或多种:氯化镁、水泥、磷酸盐、硅微粉、铝微粉、活性氧化镁、活性氧化铝、铝溶胶、硅溶胶、P-A1203粘土以及木质素磺酸钙、淀粉、糊精、聚乙烯醇等高分子有机结合剂。
[0009]pH值调节剂的作用为调节固化过程、固化速度，可以为以下材料的一种或多种:盐酸、磷酸、乙酸、氨水、氯化铵、硝酸铵、氢氧化钠、水玻璃、氧化锂、氢氧化锂、柠檬酸三钠、硼酸。
[0010]本发明的优点是:这种耐火材料在高温下的低熔点物少，因此不易被熔化，并且生产过程易于控制。
【具体实施方式】
[0011]实施一:
配方:铝镁尖晶石(1?5mm) 45份，铝镁尖晶石(l-0mm) 35份，铝镁尖晶石(300目)12份，氧化铝微粉(2m) 10份、氮化铝(20htm)0.8份、三聚磷酸钠0.2份、外加水3?5份。
[0012]这里的“1?5mm”是指物料的粒度大小，后面的“1?0_〃指粒度小于等于1,其中的粒度为“0”在实际生产过程中是不存在的，但在本行业中，通常对于小于等于1的粒度通常这样称呼；单位为重量份，下同。
[0013]精确称量除水以外的材料加入搅拌机中一干混1分钟一加水搅拌6分钟成浇注料—倒入浇注模中一用振动棒振动成型一24小时后脱模干燥。
[0014]实施二:
配方:板状刚玉(1?0mm) 15份、白刚玉(1?0.5mm) 30份，白刚玉(200目)15份，白刚玉(320目)15份，氧化镁(320目)5份，氧化铝微粉(Sym) 9份、氮化铝(20pLm) 0.90份，六偏磷酸钠0.10份、外加水3-5份。
[0015]精确称量除水以外的材料加入搅拌机中一干混1分钟一加水搅拌6分钟成浇注料—倒入浇注模中一用振动棒振动成型一24小时后脱模干燥。
[0016]实施例三
配方:板状刚玉(15?5mm) 20份、白刚玉(1一5mm) 25份、白刚玉(1一0mm) 15份、氧化镁(200目)10份、氧化铝微粉12份、氮化铝(200目)13份、氨水2份、硅微粉1份、氯化镁2份，外加水3-5份。
[0017]精确称量除水以外的材料加入搅拌机中一干混1分钟一加水搅拌6分钟成浇注料—倒入浇注模中一用振动棒振动成型一24小时后脱模干燥。
【主权项】
1.一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:该耐火材料的组方含有高熔点耐火主料85-90份，氮化铝0.5-10份，外加剂0.1-5份；在施工时，外加适量施工用水搅拌，利用氮化铝的水解反应，产生AlOOH、A1 (OH) 3，使该耐火材料固化、结合。2.如权利要求1所述的一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:所述的高熔点耐火主料包括刚玉、矾土、氧化镁、铝镁尖晶石中的一种或多种，使用时，高熔点耐火主料制作成不同粒度的骨料和粉料，利用不同粒度的高熔点耐火主料混合成型。3.如权利要求1所述的一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:所述的外加剂包括分散剂0.05?3份；pH值调节剂0?2份；辅助结合剂0.05?1.5份。4.如权利要求3所述的一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:pH值调节剂为盐酸、磷酸、乙酸、氨水、氯化铵、硝酸铵、氢氧化钠、水玻璃、氧化锂、氢氧化锂、柠檬酸三钠、硼酸中的一种或多种。5.如权利要求3所述的一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:所述的分散剂为以下材料中的一种或多种:柠檬酸三钠，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，分散氧化铝ADW，高分子有机减水剂。6.如权利要求3所述的一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:辅助结合剂为以下材料中的一种或多种:氯化镁、磷酸盐、硅微粉、铝微粉、活性氧化镁、活性氧化铝、铝溶胶、硅溶胶、以及木质素磺酸钙、淀粉、糊精、聚乙烯醇。7.如权利要求1所述的一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，其特征是:其制备方法为:精确称量除水以外的材料加入搅拌机中一干混1分钟一加水搅拌6分钟成浇注料一倒入浇注模中一用振动棒振动成型一24小时后脱模干燥。
【专利摘要】一种氮化铝质耐火材料及其制备方法，该耐火材料的组方含有高熔点耐火主料85-90份，氮化铝0.5-10份，外加剂0.1-5份；在施工时，外加占组方总量3-5份的施工用水搅拌，利用氮化铝的水解反应，使该耐火材料固化、结合；单位为重量份。这种浇注料不依靠水泥、磷酸盐、硅微粉结合，由氮化铝水解产生AIOOH（勃姆石）、Al(OH)3，并消耗水，使该耐火材料固化、结舍。由于避免了水泥、磷酸盐、硅微粉对高温性能的影响，使该浇注料具有良好的抗渣侵蚀性能和高温强度。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105461324
【申请号】CN201410411853
【发明人】张磊
【申请人】青岛炜烨锻压机械有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月21日