[发明专利]改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品

说明书

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品。改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：（1）将水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁混合，得到混合料，用乙醇作研磨介质对混合料进行研磨；（2）将经步骤（1）研磨后的试样进行烘干，即得改性水合氧化铝。与现有水合氧化铝相比，采用本发明制备的改性水合氧化铝作为耐火浇注料的结合剂，制备的耐火浇注料可操作性时间由原来的13分钟左右提高到了约41分钟。因此，本发明改性水合氧化铝能够减缓耐火浇注料流动性衰减，延长耐火浇注料的施工时间，解决了现有水合氧化铝作为耐火浇注料结合剂时存在的耐火浇注料流动性衰减块，施工时间短的问题。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种改性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品。

背景技术

水合氧化铝(ρ-Al₂O₃)是一种在常温下可以和水发生水化反应的过度相氧化铝，水合氧化铝作为结合剂的耐火材料浇注料，已被越来越多地应用于钢包中。这是由于水合氧化铝避免了向浇注料中引入氧化钙，一方面可以提高浇注料中液相的生成温度并减少高温液相的生成量，使浇注料具有更高的抗熔渣侵蚀及渗透能力和抗剥落能力；另一方面可以减少高温下具有较大体积膨胀的二铝酸钙(CaO·2Al₂O₃，13.6vol％)和六铝酸钙(CaO·6Al₂O₃，3.01vol％)的生成，提高浇注料的体积稳定性，减少浇注料内微裂纹生成，提高浇注料高温处理后的强度。

水合氧化铝及其在浇注料中的水化过程和凝结硬化机理的研究已有很多。在浇注料中，水合氧化铝水化形成大量带有许多支链的无定形态的氢氧化铝凝胶、拟勃姆石、勃姆石(和/或拜耳石)等水化产物。这些水化产物会增大水合氧化铝颗粒的粒径，填充浇注料粒子间的缝隙，阻碍粒子间的相对移动，从而使浇注料流动性变差，发生凝结硬化。由于水合氧化铝是无定形态的，且具有很高的比表面积(100-300m²/g)，水合氧化铝一经与水接触，便迅速发生剧烈的水化反应并形成大量的水化产物。因此水合氧化铝水化初期的水化反应速率很快，从而造成浇注料流动性衰减很快(在很短的时间内失去流动性)，导致浇注料的可操作时间(即浇注料流动值降至60mm所用时间)非常短，约为13分钟。这是水合氧化铝结合浇注料没有得到广泛应用的主要原因。

为了控制水合氧化铝的水化速率，水合氧化铝及其在浇注料中的水化过程和凝结机理的研究已有不少报道。关于水合氧化铝水化过程的研究多通过分析水化过程，如检测水化放热行为和溶液电导率的变化，及采用X-射线衍仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和综合热分析仪(TG-DTA)等手段来表征水化产物的物相组成、显微形貌和生成量，以反映水合氧化铝及其在浇注料中的水化速率。可是这些研究手段和结果无法揭示影响水合氧化铝水化速率的根本原因。如何控制水合氧化铝的水化速率，尤其是水化初期的水化速率，以调控浇注料的施工时间还没有找到明确的途径。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的旨在提供改一种性水合氧化铝的制备方法及其制备的改性水合氧化铝产品。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明首先提供了一种改性水合氧化铝的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁混合，得到混合料，用乙醇作研磨介质对混合料进行研磨；

(2)将经步骤(1)研磨后的试样进行烘干，即得改性水合氧化铝。

根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(1)中所述镁盐为无水氯化镁、无水硫酸镁、碳酸镁或碱式碳酸镁中的任意一种。更加优选地，所述镁盐为碱式碳酸镁。

根据上述的改性水合氧化铝的制备方法，优选地，步骤(1)中水合氧化铝与镁盐或氢氧化镁的质量比为1:(0.005～0.1)。