輕質(zhì)微孔礬土骨料的制備研究.pdf

1、國(guó)際油價(jià)飛漲,能源危機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今世界所面臨的共同難題,這對(duì)于耐火行業(yè)的輕質(zhì)隔熱類(lèi)材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一次機(jī)遇和挑戰(zhàn)。輕骨料是輕質(zhì)耐火澆注料中的主要組成部分,所占比重較大(50wt％左右),因此輕骨料性能優(yōu)劣對(duì)于輕質(zhì)耐火澆注料整體性能影響大。通常人們大多只關(guān)注骨料的體積密度,而對(duì)氣孔的大小和分布卻研究不多。輕骨料內(nèi)部孔的微孔化有許多優(yōu)點(diǎn),有關(guān)微孔輕骨料的研究較少。本文以低品位礬土尾礦為主要原料,通過(guò)對(duì)不同制備工藝的篩選,成功制備了輕質(zhì)

2、微孔礬土骨料,并應(yīng)用于輕質(zhì)耐火澆注料。借助旋轉(zhuǎn)X射線(xiàn)衍射儀、壓汞儀、掃描電鏡及平板導(dǎo)熱儀等分析手段,研究了不同外加物添加量和燒成溫度等因素對(duì)骨料性能的影響。研究結(jié)果如下:
　　 首先,以一級(jí)和三級(jí)礬土為原料,添加漂珠+Al(OH)3和添加鋁灰+Al(OH)3,干法壓制成型制備輕質(zhì)骨料。結(jié)果表明,隨著外加物添加量的增大,骨料的體積密度呈降低趨勢(shì),但即使添加量很高,體積密度均較高(大于1.60g/cm3);骨料內(nèi)部孔徑較大,且由外加

3、物引入雜質(zhì)影響高溫性能。
　　 其次,利用原位固化分解原理制備輕質(zhì)微孔礬土骨料。以糖類(lèi)聚合物為粘結(jié)劑和造孔劑制備陶瓷漿料,該陶瓷漿料為假塑性流體,其粘度隨著糖類(lèi)聚合物添加量的增大逐漸升高,隨加水量的增大逐漸降低。漿料置于低于100℃烘箱中數(shù)小時(shí)可直接凝固成型。燒后骨料體積密度呈線(xiàn)性降低(可達(dá)1.10g/cm3),滿(mǎn)足公式p=1.733-0.015W,相關(guān)系數(shù)R2=0.994。三級(jí)礬土中添加少量的Al(OH)3可以降低骨料的體積密

4、度,莫來(lái)石相生成量增多。隨著煅燒溫度的升高,兩種輕骨料均燒結(jié)更加致密,其中一級(jí)礬土體積密度增加幅度明顯大于三級(jí)礬土,最終確定煅燒溫度應(yīng)在1450℃左右。壓汞儀測(cè)定結(jié)果顯示利用該工藝制備的輕骨料平均孔徑不超過(guò)10μm,隨著糖類(lèi)聚合物添加量增加,孔徑累計(jì)分布曲線(xiàn)向右移動(dòng),平均孔徑逐漸增大。
　　 綜合比較三種工藝,得出原位固化分解法制備的骨料體積密度最低、孔徑最小及耐火度最高。使用該種微孔輕骨料制備的輕質(zhì)澆注料與宏孔高鋁輕骨料制備的