[发明专利]低吸附能力的蜂窝陶瓷蓄热体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低吸附能力的蜂窝陶瓷蓄热体及其制备方法，低吸附能力的蜂窝陶瓷蓄热体由以下组分及各组分质量份烧成：白刚玉粉：55份～60份；莫来石：8份～10份；a—AL₂O₃粉：10份～15份；SiO₂粉：2份～3份；磷酸三钙：10份～15份；高温粘接剂：4份～5份。本发明具有高材料致密/低气孔率、高耐高温性能/高化学反应热、高抗渗透能力/低吸附力/高解附能力、低制造成本、节能率高，烟气排放温度低、使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种低吸附能力的蜂窝陶瓷蓄热体及其制备方法，属于蓄热式金属熔炼炉用工业特种陶瓷技术领域。

背景技术

目前，以传统蜂窝陶瓷蓄热体/陶瓷小球为基本载体的蓄热式高温空气燃烧新技术(HTAC)已广泛用于钢铁冶金、石油化工、精密锻造、环保滤化等各种蓄热式加热设备中，它既能提高燃烧效果，节约能源，又能减少NO_X类气体排放，有效避免环境污染。

但是长期以来，传统蜂窝陶瓷蓄热体一直无法应用于熔铝炉等蓄热式金属熔炼炉上，具体原因是挤压成型致其结构疏松，化学反应热低容易被吸附质，从而堵塞孔洞，孔洞堵塞以后蓄热体自身过热，结构软化最终导致破损坍塌。

以熔铝炉为例，其在使用过程中，铝液达到沸点以后，会产生大量由低熔点物挥发份、其他杂质和废气混杂的铝蒸汽。该铝蒸汽是金属铝在高温高压作用下的化学混合物，活化性强、渗透力强、吸附力强，能轻易通过微孔进入蓄热体内部，遇冷凝固后，能够吸附在铝质蓄热体上，轻易堵塞蓄热体孔道和蓄热箱空气通道，同时其他低熔点物质在高温环境下通过微孔进去并破坏其他铝基耐火材料，改变其成分，使其反应分解。因此目前国内的蓄热式熔铝炉等金属熔炼炉主要是以陶瓷小球为蓄热载体，防止堵塞，即便如此，陶瓷小球仍需要定期清洗，不但使用麻烦，且维护成本非常高。

目前，国内蓄热式金属熔炼炉的传统蜂窝陶瓷蓄热体使用寿命不超过6个月，其中蓄热式熔铝炉的情况尤为严重，平均使用寿命不超过3个月，即使是在使用陶瓷小球为蓄热载体的情况下，也必须定期清理，最常使用周期不超过9个月，维护难度大，运行成本高。

针对传统蜂窝陶瓷蓄热体结构疏松，容易被低熔点物质吸附，并堵塞孔洞的情况，国内有生产企业开发了如“一种锆铬刚玉质新型蜂窝陶瓷蓄热体(200710034984.5)”的专利技术，通过添加锆(ZrO₂)、铬(Cr₂O₃)等元素材料，意在通过材料配方的变化增强传统蜂窝陶瓷蓄热体的体积密度，减少气孔率，但是由于基本的制备方法没有改变，依然采用挤压成型的方法，导致所制备的蜂窝陶瓷蓄热体依然存在结构疏松且抗侵蚀能力不强的问题，特别挤压蜂窝陶瓷蓄热体一般孔径在3到4㎜左右，为角度孔，附着物非常容易挂壁堵塞孔洞，孔洞堵塞以后，温度骤然升高，超过蓄热体自身负荷，使其变形软化，最终坍塌。同时，国内有生产企业针还有开发了如“一种不粘铝浇注料(CN201510015768.0)的专利技术，同样是通过微粉材料粒径优化、颗粒增强等手段，以其实现材料长寿命使用的目的，但是都没有从配方及生产工艺上解决根本问题。所以目前，我国的蓄热式金属熔炼炉90％以上依然采用陶瓷小球蓄热。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种低吸附能力的蜂窝陶瓷蓄热体，它具有高材料致密/低气孔率、高耐高温性能/高化学反应热、高抗渗透能力/低吸附力/高解附能力、低制造成本、节能率高，烟气排放温度低、使用寿命长。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种低吸附能力的蜂窝陶瓷蓄热体，它由以下组分及各组分质量份烧成：

白刚玉粉：55份～60份；

莫来石：8份～10份；

a—AL₂O₃粉：10份～15份；