纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料。
【背景技术】
[0002]轻质耐火浇注料根据使用温度的不同可分为三大类。一是普通隔热材料，其使用温度通常低于1200°C ;二是高级隔热材料，使用温度通常高于1500°C，；三是介于前述二者之间的隔热材料，其使用温度在1200?1500°C之间。其中，第三类隔热耐火材料在钢铁与石化行业应用得更为广泛。通常可使用的耐火材料主要为A1203-Si02系材料，但这类耐火材料在石化行业使用时，由于所处还原气氛或碱性环境的影响，会导致耐火材料的损毁加剧，从而使得材料的使用寿命降低。另外，由于传统的轻质耐火浇注料中气孔尺寸较大，孔径多处于毫米级，这样当该材料在高温环境中使用时，由于辐射传热与对流传热的加剧，会使耐火材料的导热系数升高，进而降低了耐火材料的隔热保温效果，增大了热能的流失，力口大了生产成本。
[0003]为此，需要开发新型的适用于轻质耐火浇注料的高性能耐火骨料，使其能够在高温还原气氛与碱性环境中稳定使用，且材料内部的气孔孔径要尽可能低，以利于提高材料使用寿命并降低能耗的损失。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料。
[0005]一种纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，包括下述重量份数的原料:30?40份骨料，60?70份粉料，5?10份外加剂，所述骨料由石墨、镁砂、氧化铝空心球、氧化锆铝空心球及碳化硅组成；所述粉料由α?Al2 03粉、纳米氧化锌、碳纳米管组成；所述外加剂由羧甲基纤维素、六偏磷酸钠组成。
[0006]本发明的技术效果是:镁砂在高温下，获得氧化镁、二氧化硅，氧化铝与氧化镁反应并进行煅烧生成镁铝尖晶石，纳米氧化锌通过锌离子与镁离子的置换形成固液相，产生镁离子空位，进而有利于氧化铝与氧化镁反应以生成镁铝尖晶石，生成的镁铝尖晶石与石墨、氧化铝空心球、氧化锆铝空心球、碳化硅、碳纳米管紧密结合，碳纳米管能够吸附浇注料中的物质进一步增强耐火浇注料的机械强度，由于氧化铝空心球、氧化锆铝空心球的存在，使得纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料更加轻质且具有耐腐蚀功能。
【具体实施方式】
[0007]本发明所采用的技术方案是将一定比例的骨料、粉料及外加剂进行混合获得纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料。具体的讲:
一种纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，包括下述重量份数的原料:30?40份骨料，60?70份粉料，5?10份外加剂，所述骨料由石墨、镁砂、氧化铝空心球、氧化锆铝空心球及碳化硅组成；所述粉料由α?Al2 O3粉、纳米氧化锌、碳纳米管组成；所述外加剂由羧甲基纤维素、六偏磷酸钠组成。其中，镁砂在高温下，获得氧化镁、二氧化硅，氧化铝与氧化镁反应并进行煅烧生成镁铝尖晶石，纳米氧化锌通过锌离子与镁离子的置换形成固液相，产生镁离子空位，进而有利于氧化铝与氧化镁反应以生成镁铝尖晶石，生成的镁铝尖晶石与石墨、氧化铝空心球、氧化锆铝空心球、碳化硅、碳纳米管紧密结合，碳纳米管能够吸附浇注料中的物质进一步增强耐火浇注料的机械强度，由于氧化铝空心球、氧化锆铝空心球的存在，使得纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料更加轻质且具有耐腐蚀功能。
[0008]进一步的，骨料为35份，粉料为65份，外加剂为8份；骨料包括粗骨料、中骨料、细骨料，粗骨料的颗粒直径为2?3mm，中骨料的颗粒直径为I?2mm，细骨料的颗粒直径为
0.1?0.8mm，其中，氧化铝空心球、氧化锆铝空心球为粗骨料，石墨为中骨料，镁砂为细骨料，例如骨料中粗骨料、中骨料、细骨料的重量份数为粗骨料30份、中骨料20份、细骨料50份。
[0009]进一步的，所述粉料中的α?Al2 O3粉、纳米氧化锌、碳纳米管的重量份数为:α?Al2 O3粉60份、纳米氧化锌20份、碳纳米管20份；所述外加剂中羧甲基纤维素、六偏磷酸钠的重量份数为:羧甲基纤维素60份、六偏磷酸钠40份。
[0010]以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，其特征在于:包括下述重量份数的原料:30?40份骨料，60?70份粉料，5?10份外加剂，所述骨料由石墨、镁砂、氧化铝空心球、氧化锆铝空心球及碳化硅组成；所述粉料由α?Al2 O3粉、纳米氧化锌、碳纳米管组成；所述外加剂由羧甲基纤维素、六偏磷酸钠组成。2.根据权利要求1所述的纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，其特征在于:骨料为35份，粉料为65份，外加剂为8份；骨料包括粗骨料、中骨料、细骨料，粗骨料的颗粒直径为2?3mm，中骨料的颗粒直径为I?2mm，细骨料的颗粒直径为0.1?0.8mm，其中，氧化铝空心球、氧化锆铝空心球为粗骨料，石墨为中骨料，镁砂为细骨料。3.根据权利要求2所述的纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，其特征在于:骨料中粗骨料、中骨料、细骨料的重量份数为粗骨料30份、中骨料20份、细骨料50份。4.根据权利要求3所述的纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，其特征在于:所述粉料中的α?Al2 O3粉、纳米氧化锌、碳纳米管的重量份数为:α?Al2 O3粉60份、纳米氧化锌20份、碳纳米管20份。5.根据权利要求4所述的纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，其特征在于:所述外加剂中羧甲基纤维素、六偏磷酸钠的重量份数为:羧甲基纤维素60份、六偏磷酸纳40份。
【专利摘要】一种纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料，包括下述重量份数的原料：30～40份骨料，60～70份粉料，5～10份外加剂，所述骨料由石墨、镁砂、氧化铝空心球、氧化锆铝空心球及碳化硅组成；所述粉料由α～Al2O3粉、纳米氧化锌、碳纳米管组成；所述外加剂由羧甲基纤维素、六偏磷酸钠组成。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105565825
【申请号】CN201410523019
【发明人】穆祥, 王西来, 董伟胜
【申请人】宁夏天纵泓光余热发电技术有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月8日