[发明专利]一种耐火浇注料用氧化铝基促凝剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种耐火浇注料用氧化铝基促凝剂，它是以工业氧化铝为主要原材料，先采用900～1100℃高温煅烧、冷却至室温状态得到高比表面积的氧化铝原粉，再加入丙二醇作为助磨剂，采用球磨工艺进行干法研磨，得到高比表面积的氧化铝微粉。本发明还公开了所述的氧化铝基促凝剂在作为纯铝酸钙水泥结合耐火浇注料的促凝剂的应用，氧化铝基促凝剂的用量为耐火浇注料质量的0.1％～1.5％。本发明所述的氧化铝基促凝剂解决了耐火浇注料低温环境下凝结慢的问题，促凝剂加入量适中，在5℃低温环境下，促凝效果非常明显，能够显著缩短浇注料的凝结时间，且不为耐火浇注料引入杂质。

技术领域

本发明属于无机非金属领域的应用与制备技术领域，涉及一种耐火浇注料用新型氧化铝基促凝剂及其制备方法与应用，具体涉及一种耐火材料浇注料专用、且具有低温促凝作用、且不影响耐火材料高温性能的添加剂及其制备方法，以及该氧化铝基促凝剂在纯铝酸钙水泥结合耐火浇注料领域的应用。

背景技术

耐火浇注料中的纯铝酸钙水泥结合剂在冬季较低温度条件下的施工过程中水化速率很慢，造成浇注料的早期脱模强度很低或养护时间很长，严重制约浇注料的生产或现场施工效率。因此，在冬季温度较低环境条件下施工过程中，促凝剂是一种非常重要的耐火浇注料外加剂，促凝剂对促进纯铝酸钙水泥的水化反应的发生、随后为浇注料提供足够的脱模强度和烘干强度至关重要。目前，耐火浇注料领域中的促凝剂主要是借鉴建材行业使用的添加剂，然而，这些促凝剂通常存在添加量过低(如碳酸锂的加入量在万分之一左右，加入不当即可导致浇注料闪凝)或引入低熔点杂质不利于浇注料的高温性能(如碳酸钠和氢氧化钠，引入Na⁺离子对于浇注料来讲是消极的)等问题。

文献“龚柳百等，促凝剂对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响[J].机械工程材料，2015,39(02):98-102”公开了促凝剂碳酸锂(Li₂CO₃)、氢氧化锂(LiOH)、氢氧化钠(NaOH)、铝酸钠(NaAlO₂)对浇注料性能的影响，发现了碳酸锂和氢氧化锂促凝效果更为明显，但是其加入量极低，工业生产时很难均匀混合；氢氧化钠和铝酸钠复合使用也可以提高水泥的凝结和硬化速率，但是由于引入Na⁺，导致浇注料的抗折强度、耐压强度及抗热震性均有消极作用。

文献“高广震等，分散剂和促凝剂对Al₂O₃-SiC-C浇注料流动性能的影响[J].耐火材料，2005,39(1):47-49,53”公开了促凝剂镁盐和铝盐对Al₂O₃-SiC-C质浇注料的促凝效果，发现了浇注料的流动值镁盐和铝盐对以六偏磷酸钠或聚丙烯酸盐作分散剂的浇注料有良好的促凝作用，但分散剂不同时其促凝机理也不同。

中国发明专利申请CN105621919A公开了一种水泥用促凝剂的制备方法，将硫酸钠1～3份，硫酸铝1～2份，苏打1～3份，石灰石5～10份，硫酸钙2～5份一次性全部混合，搅拌，研磨至粒度≤1mm的粉末状混合物。但该发明仅针对硅酸盐水泥的水化进行展开工作，这些添加剂并不适用于纯铝酸钙水泥结合耐火浇注料体系。

发明人未检索到专门针对纯铝酸钙水泥结合耐火浇注料使用的氧化铝基促凝剂的研究和报道。

发明内容

本发明的目的是针对纯铝酸钙水泥结合耐火浇注低温环境下凝结慢的问题，提供一种以氧化铝为基础材料、加入量合理的耐火浇注料促凝剂，氧化铝质材料具有高耐火度，高温转化为稳定的刚玉相、又可与浇注料中的其它高耐火度的氧化铝发生原位反应形成高耐火度固溶体、且不引入低熔点杂质。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种耐火浇注料用氧化铝基促凝剂，它是以工业氧化铝为主要原材料，先采用900～1100℃高温煅烧、冷却至室温状态得到高比表面积的氧化铝原粉，再加入丙二醇作为助磨剂，采用球磨工艺进行干法研磨，得到高比表面积的氧化铝微粉。

本发明所述的工业氧化铝的指标要求如表1所示：