一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法与流程

本发明属于高温高腐蚀伴火熔融，涉及一种晶质绒絮及晶质板的制备方法，特别是一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法。

背景技术：

1、在当前核工业领域，重型冶炼，化工，大量的生产环境存在高温高腐蚀的环境，同时产业规模体量大，初始基础投资大，运作周期长，就要求整装设备的安全稳定运行，同时企业对于成本效益考虑更高。那么在临界这个高温高腐蚀的环境工况下，现有的材料仍旧存在保证持续生产周期短，单品材料生产成本高的现象，经企业不断研发再实践，研发了一套大规模生产高纯刚玉晶质材料的工艺，其加工制作周期短，生产成本低，同比纯度高，其高温高腐蚀的环境中材料稳定性更高，从而显现其较高附加值。

2、经研究对比，对该种材料的再次深加工，其在伴火熔融领域，尤其高速运行产生的摩擦热的隔绝性能和通体轻质性能，更具有远景产业价值。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，该发明针对应用于高温冶炼伴火熔融强腐蚀工况下的材料，研发了大规模生产高效率低成本的新工艺。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

3、一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，在严谨恒温恒湿的车间，通过以下步骤实现：

4、(a)在喷淋雾化送新风环境下，将工业纯铝球，混合工业超纯水，工业纯水合硝酸铝，工业纯水合硝酸锆，苹果酸，柠檬酸，倒入反应釜内，在超声振荡的驱动下，同时开启四氟密封搅拌桨，提起夹套温度，生产出初步纳米复合聚体；

5、(b)在恒温(较低)恒湿(较高)车间工况下，将纳米复合聚体进行分装储存，同时量取适量物料，同时加入水溶聚维酮聚体；

6、(c)在恒温恒湿车间工况下，对该复合聚体进行浓缩至高粘度，泵入离心盘进行甩丝或者喷吹，再进行高温煅烧，做成高纯刚玉晶质绒絮；

7、(d)对晶质绒絮进行浸水磨碎，压缩成板，成为晶质刚玉微孔伴火板。

8、进一步的，生产环境为恒温恒湿车间，湿度30％-60％，温度15-25℃。

9、进一步的，全新风送风模式，净化等级百万级过滤。

10、进一步的，物料的称取必须在喷淋雾化的气氛下，车间加湿均采用超纯水电加热模式。

11、进一步的，原材料选取为大规模工业制备用，工业纯铝球，工业超纯水，工业纯水合硝酸铝，工业纯水合硝酸锆，苹果酸，柠檬酸。

12、进一步的，将以上物料混合泵入反应釜内，必须在喷淋雾化环境下，雾化水源为超纯水。

13、进一步的，物料混合搅拌必须在超声振荡的驱动下，防止在搅拌时混入其他杂质，必须采用全四氟密封搅拌桨。

14、进一步的，物料反应完成后，需要经过高速离心机过滤，离心机凡是与物料接触的地方必须采用全质地不锈钢304材质，防止物料被污染。

15、进一步的，对于大规模生产来说，物料浓缩，在粗浓缩阶段，放弃原有的水环泵抽真空浓缩方式，采用螺杆真空泵浓缩，这样电机输出的有功功率大幅提高，降低生产成本，提高浓缩效率。

16、进一步的，将浓缩到合理粘度的物料进行离心或者喷吹，成丝环境温度85-95℃，湿度控制在15-30％，这里严谨控制补风温度，采用循环风系统，大幅降低加热的再输入功率，从而大幅降低生产成本。

17、进一步的，高温煅烧后，成为高纯的刚玉晶质绒絮，严谨的在晶质绒絮打包处理环节，必须在喷淋雾化环境下，雾化水源采用超纯水，防止污染物料。

18、进一步的，对晶质绒絮导入破碎机，快速破碎，整个环节必须在较高湿度的雾化喷淋环境下，湿度在80％-95％。

19、进一步的，将物料碎屑导入搅拌釜，加入含有适量固化粘结剂的水，高速搅拌分散，大部分颗粒直径达到2-20微米。

20、进一步的，将分散浆倒入高速震动槽中，震颤脱离大部分水分，同时开启液压挤压板，做成标准尺寸的模板，或者异型模具，然后放入烘箱烘干，即可做成高纯晶质伴火板或其他异型伴火构件。

21、为了详细介绍本发明上述的技术方案，具体通过以下步骤展开描述：

22、(1)严格控制生产车间给温度湿度，才能选用的所有原材料发挥其性能，同时对车间操作人员的安全也是极大保证，部分原材料易燃易爆，易挥发。

23、(2)在倒料配料送料环节，均严格添加了喷淋雾化工况，同时根据物料的量可以变频调节雾化量。

24、(3)将工业纯铝球：水合硝酸铝：水合硝酸锆：超纯水以摩尔比＝5：1：0.03：250混合配料。

25、(4)为保持较高纯度，车间的送风系统为全新风，风过滤采用百万级净化系统。

26、(5)物料在混合完后用超纯水引流到釜内，搅拌轴密封采用四氟乙烯和氟胶密封，摒弃原有的石墨盘根和励磁搅拌对物料的二次污染。

27、(6)搅拌釜内加装超声振荡系统，使物料混合更加均匀，反应更加彻底。

28、(7)反应釜夹套提温度按5℃/min速率上升，上升到90℃停止提温，搅拌2小时，物料澄清透明。

29、(8)将以上透明澄清物料离心，精密过滤后混合在一起，提温，在螺杆真空泵的负压控制下，调节物料粘度至20mpas，可以质保一年。

30、(9)将以上物料继续浓缩至适宜粘度，泵入离心盘或者喷吹，进行高温煅烧。

31、(10)对煅烧后的物料在雾化喷淋环境下倒入破碎机，破碎后混合含有粘结剂的水溶液，高速离心搅拌，然后倒入携带四台偏心旋转电机的震动槽，再注入模具里面，高压压缩出水，转入烘箱内烘干，得到高纯刚玉晶质伴火板或其他异型伴火构件。

32、与现有技术相比，本采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法具有以下优点：

33、1、本发明为了制备应用于高温冶炼伴火熔融强腐蚀工况下的材料，特研发了一套四步法大规模生产高效率低成本的新工艺，其加工制作周期短，生产成本低，同比纯度高，在高温高腐蚀的环境中材料稳定性更高，从而显现其较高附加值，对该种材料的再次深加工，其在伴火熔融领域，尤其高速运行产生的摩擦热的隔绝性能和通体轻质性能，更具有远景产业价值。

34、2、本发明通过严格控制生产车间给温度湿度，发挥所有选用的原材料的最好性能，防止了部分原材料易燃易爆易挥发的危险性，同时对车间操作人员的安全进行了保证。

35、3、本发明中在倒料配料送料环节，均严格添加了喷淋雾化工况，同时根据物料的量可以变频调节雾化量。

36、4、本发明中为保持较高纯度，车间的送风系统为全新风，风过滤采用百万级净化系统。

37、5、本发明中物料在混合完后用超纯水引流到釜内，搅拌轴密封采用四氟乙烯和氟胶密封，摒弃原有的石墨盘根和励磁搅拌对物料的二次污染。

技术特征：

1.一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，在严谨恒温恒湿的车间，通过以下步骤实现：

2.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，生产环境为恒温恒湿车间，湿度30％-60％，温度15-25℃。

3.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，物料的称取必须在喷淋雾化的气氛下，车间加湿均采用超纯水电加热模式；将以上物料混合泵入反应釜内，必须在喷淋雾化环境下，雾化水源为超纯水。

4.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，物料混合搅拌必须在超声振荡的驱动下，防止在搅拌时混入其他杂质，必须采用全四氟密封搅拌桨。

5.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，物料反应完成后，需要经过高速离心机过滤，离心机凡是与物料接触的地方必须采用全质地不锈钢304材质，防止物料被污染。

6.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，对物料进行浓缩，将浓缩到合理粘度的物料进行离心或者喷吹，成丝环境温度85-95℃，湿度控制在15-30％，这里严谨控制补风温度，采用循环风系统，大幅降低加热的再输入功率，从而大幅降低生产成本。

7.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，高温煅烧后，成为高纯的刚玉晶质绒絮，严谨的在晶质绒絮打包处理环节，必须在喷淋雾化环境下，雾化水源采用超纯水，防止污染物料。

8.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，对晶质绒絮导入破碎机，快速破碎，整个环节必须在较高湿度的雾化喷淋环境下，湿度在80％-95％。

9.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，将物料碎屑导入搅拌釜，加入含有适量固化粘结剂的水，高速搅拌分散，大部分颗粒直径达到2-20微米。

10.根据权利要求1所述的一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，其特征在于，将分散浆倒入高速震动槽中，震颤脱离大部分水分，同时开启液压挤压板，做成标准尺寸的模板，或者异型模具，然后放入烘箱烘干，即可做成高纯晶质伴火板或其他异型伴火构件。

技术总结
本发明提供了一种采用四步法快速制备高纯刚玉晶质伴火绒絮及晶质伴火板的工业方法，属于高温高腐蚀伴火熔融技术领域，本发明为了制备应用于高温冶炼伴火熔融强腐蚀工况下的材料，特研发了一套四步法大规模生产高效率低成本的新工艺，其加工制作周期短，生产成本低，同比纯度高，在高温高腐蚀的环境中材料稳定性更高，从而显现其较高附加值，对该种材料的再次深加工，其在伴火熔融领域，尤其高速运行产生的摩擦热的隔绝性能和通体轻质性能，更具有远景产业价值。

技术研发人员：张中强,徐家胜
受保护的技术使用者：安徽轩恒新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19