[发明专利]一种氧化铝纤维整体模块及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氧化铝纤维整体模块的制备方法，包括以下步骤：a)将聚合氯化铝溶胶和第二相氧化物混合后，加入添加助剂进行反应，得到氧化铝溶胶；所述聚合氯化铝溶胶中Al₂O₃的含量为25wt％～35wt％；b)将步骤a)得到的氧化铝溶胶依次进行成纤和成型，得到成型后的纤维坯体；c)将步骤b)得到的成型后的纤维坯体进行热处理，组装后得到氧化铝纤维整体模块。与现有技术相比，本发明提供的制备方法得到的氧化铝纤维整体模块使用温度高、容重小且稳定，同时渣球含量低、加热永久线变化小、导热系数低，并且具有优良的耐气流冲刷性，使用寿命长；并且，该制备方法工艺简单、周期短，直接形成整体结构，没有二次加工，对纤维损伤小，产品的隔热性能优良。

技术领域

本发明涉及陶瓷纤维模块技术领域，更具体地说，是涉及一种氧化铝纤维整体模块及其制备方法。

背景技术

陶瓷纤维模块是为了简化和加快窑炉施工、提高炉衬整体性而推出的新型耐火炉衬制品。该产品颜色洁白、尺寸规整，能直接固定于工业窑炉炉壳钢板锚固钉上，具有良好的耐火隔热效果，提高了窑炉耐火隔热的整体性，推动了窑炉砌砖技术的进步。由于现有的模块存在耐温低，容重大等问题，急需一种更高使用温度和更低容重的新产品或新结构。

氧化铝纤维的使用温度高，渣球含量低，加热永久线变化小。目前国内氧化铝纤维制造厂家制造氧化铝的形式多为氧化铝纤维棉，氧化铝纤维毯，氧化铝纤维折叠块。其中，氧化铝纤维折叠块的制备流程一般是先制备氧化铝纤维毯，之后再对氧化铝纤维毯进行二次折叠、挤压等工艺加工，得到氧化铝纤维折叠块。此种模块的生产过程复杂、周期长；而且，氧化铝毯在折叠后挤压容易造成纤维破坏，从而导致容重减小，隔热性能降低。

而公开号为CN109457386A的中国专利公开了一种陶瓷纤维整体模块及其制备方法，得到的陶瓷纤维整体模块无需折叠挤压加工，废品率低，为整体块状结构，能够实现多方向的挤压膨胀，容重大，在施工中无需用补偿毯，降低了施工难度，保温效果明显提高，耐气流冲刷性能高，使用寿命更长。但是，上述陶瓷纤维整体模块由于制备方法的限制，在1250℃以上的高温窑炉易粉化，隔热性能降低，渣球含量高，容重大，导热系数高，加热永久线变化大，不能满足1300℃高温窑炉需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化铝纤维整体模块及其制备方法，本发明提供的制备方法工艺简单、周期短，得到的氧化铝纤维整体模块使用温度高、容重小且稳定，同时渣球含量低、加热永久线变化小、导热系数低，并且具有优良的耐气流冲刷性，使用寿命长。

本发明提供了一种氧化铝纤维整体模块的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚合氯化铝溶胶和第二相氧化物混合后，加入添加助剂进行反应，得到氧化铝溶胶；所述聚合氯化铝溶胶中Al₂O₃的含量为25wt％～35wt％；

b)将步骤a)得到的氧化铝溶胶依次进行成纤和成型，得到成型后的纤维坯体；

c)将步骤b)得到的成型后的纤维坯体进行热处理，组装后得到氧化铝纤维整体模块。

优选的，步骤a)中所述第二相氧化物选自氧化硅、氧化锆、氧化硼和氧化镁中的一种或多种；

所述第二相氧化物与聚合氯化铝溶胶中Al₂O₃的质量比为(0～30)：(70～100)。

优选的，步骤a)中所述添加助剂由质量比为(0.3～0.7)：(4～7)：(0.4～0.8)：(80～120)的乳酸、聚乙烯醇、酒精和水组成；

所述添加助剂的添加量为聚合氯化铝溶胶中Al₂O₃和第二相氧化物总质量的3％～12％。

优选的，步骤a)中所述反应的温度为80℃～120℃，时间为2h～5h。