一种耐腐蚀镁铝质耐火材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火度高、抗侵蚀性能优异、抗热震 性能好，烧结温度范围宽的耐腐蚀镁铝质耐火材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着能源的日益紧张，各国对高温工业用节能材料的研制、生产和使用日益重视， 高温窑炉需要大量使用具有优异性能或特殊性状的耐火材料。如为了延长使用寿命和提高 热交换能力，玻璃窑蓄热室需要具有优异的抗侵蚀性、抗蠕变性以及具有特殊形状尺寸的 格子体。还有，全氧燃烧玻璃熔窑的上部结构也需要使用具有良好抗侵蚀、抗蠕变性，中间 填充隔热材料的凹形耐火材料。
[0003] 中国专利公布号CN102557684A，公布日2012年7月11日，名称为焦炉用硅砖， 所述硅砖包括原料和辅料，以重量配比表示，原料配方中硅石粗粉200-500份，硅石中粉 330-380份，硅石细粉80-130份，作为熟料粉的残硅砖80-120份，辅料包括占原料总重量 1. 2%的矿化剂、8%的石灰乳和1%的纸浆，矿化剂由二氧化锰含量多25%的锰粉；氧化亚铁 含量多65%的铁磷粉按1:1的比例混合而成；将硅石粗粉、硅石中粉、硅石细粉和作为熟料 粉的残硅砖加入湿碾内，再加入矿化剂干混4-5分钟，然后加入石灰乳，碾压10-15分钟后， 再加入纸浆，混炼至泥料均匀，碾压，成型制坯。其不足之处在于，使用寿命低、消耗高，品种 少浪费大。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于为了解决现有耐火材料使用寿命低、消耗高，品种少浪费大的 缺陷而提供一种耐火度高、抗侵蚀性能优异、抗热震性能好，烧结温度范围宽的耐腐蚀镁铝 质耐火材料。
[0005] 本发明的另一个目的是为了提供该耐火材料的制备方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种耐腐蚀镁铝质耐火材料，所述耐腐蚀镁铝质耐火材料以不同粒径的镁铝尖晶石为 主原料，加入辅助添加剂、纳米氧化镁、氧化锆、结合剂与纳米氧化铝而制成。在本技术方案 中，铝矾土基烧结镁铝尖晶石采用Al2O3含量76%以上的优质矾土和MgO含量95%以上的优 质轻烧镁粉，经过多级均化工艺，在超高温隧道窑中经1800°C以上高温烧结而成，体积密 度大，矿物相含量高，晶粒发育良好，结构均匀，质量稳定。镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀， 腐蚀、剥落能力强，抗渣性能好，抗磨蚀能力，热震稳定性好，耐高温等性能特点，是生产水 泥回转窑高温带用镁铝尖晶石砖、钢包衬砖、钢包浇注料等耐火产品的理想原料。具有良好 的抗侵蚀能力、抗磨蚀能力，热震稳定性好。其最主要的用途：一是代替镁铬砂制造镁铝尖 晶石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有良好的抗剥落性；二是用于制作钢包 浇注料，大大提高钢板衬的抗侵蚀能力。
[0007] 作为优选，镁铝尖晶石的粒径分别为0. 35-0. 88mm、0. 012-0. 3mm、0. 0125-1ym与 I. 75-10nm〇
[0008] 作为优选，所述耐腐蚀镁铝质耐火材料各原料的质量份数含量分别为： 0. 35-0. 88mm的镁铝尖晶石60-75份、0. 012-0. 3mm的镁铝尖晶石35-45份、0. 0125-1ym的 儀错尖晶石30-35份、I. 75-10nm的儀错尖晶石10-15份、辅助添加剂5_9份、纳米氧化儀 1-4份、氧化锆5-10份、结合剂3-7份与纳米氧化铝2-6份。
[0009] 作为优选，辅助添加剂为硅藻泥、氮化硼、玻璃微珠与纳米氧化锌的混合物，硅藻 泥、氮化硼、玻璃微珠与纳米氧化锌的质量比为5:3:4:7。在本技术方案中，玻璃微珠粒度合 适，流动性好，分散度高，加入玻璃微珠，可以使耐火材料内部高度均匀分散，促进烧结，并 具有更均匀的组织结构，提高制品的强度和抗热震性能，纳米氧化锌的粒度细小，可以填充 微细气孔，降低制品的气孔率，提高体积密度。硅藻泥的加入可使得纳米氧化铝与与纳米氧 化镁转变成活性的纳米氧化铝与与纳米氧化镁，使其性能更加突出。
[0010] 作为优选，结合剂为麦芽糊精、磷酸氢二钠、碱木质素的混合物，麦芽糊精、磷酸氢 二钠、碱木质素的质量比为3:1:2。在本技术方案中，镁铝尖晶石一般使用硅灰或纯铝酸钙 水泥作为结合剂，但是水泥中的氧化钙或硅灰中的二氧化硅会严重影响材料的性能，而本 发明采用麦芽糊精、磷酸氢二钠与碱木质素的混合物作为结合剂，可以让镁铝尖晶石更好 的与纳米氧化铝、纳米氧化镁形成结合相，使得制品的抗侵蚀、抗蠕变性能更好。
[0011] 作为优选，硅藻泥与氮化硼在乙醇中混合均匀后加入玻璃微珠与纳米氧化锌，在 75°C水浴中超声震荡2h，干燥后冷热循环5-10次制得，冷热循环为在240°C下保温2小时， 然后降温至_4°C下冷冻3小时。
[0012] 作为优选，将麦芽糊精溶于去离子水，加热至60-75°C，加入磷酸氢二钠与碱木质 素通入氮气，气流速度4m/s。
[0013] -种耐腐蚀镁铝质耐火材料的制备方法，各原料按以上配比称量，经混合、成型、 养护制得坯体，经234-256°C干燥12-16h，再经1700-1850°C烧成、检验工序制得耐腐蚀镁 铝质耐火材料。
[0014] 作为优选，经1700-1850°C烧成后，将温度降至1200-1350°C保温2h，继续降温至 600-850 °C保温3. 5h，然后降温至240-280 °C保温6h再降温至室温检测。
[0015] 本发明的有益效果， 1) 本发明的制品具有更均匀的组织结构，提高制品的强度和抗热震性能，纳米氧化锌 的粒度细小，可以填充微细气孔，降低制品的气孔率，提高体积密度； 2) 本发明制品耐火度高、抗侵蚀性能优异、抗热震性能好，烧结温度范围宽。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合具体实施例，对本发明作进一步的解释，并非对其保护范围的限制。
[0017] 本发明所用方法，如非特指，均为常规手段。
[0018] 镁铝尖晶石的粒径分别为 0? 35-0. 88mm、0. 012-0. 3mm、0. 0125-1ym与 1. 75-10nm〇
[0019] 辅助添加剂为硅藻泥、氮化硼、玻璃微珠与纳米氧化锌的混合物，硅藻泥、氮化硼、 玻璃微珠与纳米氧化锌的质量比为5:3:4:7。硅