一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法以及浇注料技术

本发明专利技术公开了一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法，包括以下步骤：将氧化铝粉、减水剂和调凝剂进行混合处理，得到分散性氧化铝；所述氧化铝粉的粒度同时满足：D50≤10μm，D90≤20μm；所述氧化铝粉、减水剂和调凝剂的重量份配比如下：氧化铝粉60～95；减水剂5～40；调凝剂0～5。本发明专利技术提供的分散性氧化铝的制备方法，工艺简单，成本低廉，且制备得到的分散性氧化铝在浇注料中分散均匀，能够显著降低浇注料的加水量，有效调节浇注料的凝结性能，提高浇注料的可施工性、防泌水性以及早期强度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法以及浇注料
本专利技术涉及耐火材料领域，具体涉及一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法以及浇注料。
技术介绍
近年来，不定形耐火材料由于具有劳动生产效率高、适应性好、原料消耗低等优势，得到了迅速发展，在耐火材料中所占的比重不断扩大，已成为衡量耐火材料行业技术发展水平的重要标志。作为世界耐火材料技术的先进国家，日本1992年率先成为不定形耐火材料产量超过定形耐火材料的国家。目前，日本不定形耐火材料产量占整个耐火材料的比例为70％左右，美国为50％左右，欧洲国家如英、德、法等为40％～50％，中国估计在30％左右。但是，中国的耐火材料总产量超过1100万吨，不定形耐火材料的绝对数量是世界首位，今后，中国的不定形耐火材料具有很大的发展空间。在不定形耐火材料中，外加剂具有非常重要的意义，外加剂的用量一般比较少，但外加剂对于不定形耐火材料作业性和强度的改善效果非常显著。外加剂的选择一般根据材料性能、施工作业要求和使用条件决定，可用单一物质，也可用复合物质。减水剂是外加剂中比较重要的一种，在不定形耐火材料中加入减水剂能够起到很好的分散以及减水效果，有效地改善材料的流动性，并在一定程度上提高耐火材料的物理性能。现有耐火材料中使用的减水剂仅有分散减水的效果，并且在使用时还需要与其他外加剂一起配合使用，以使浇注料达到最好的性能。现有减水剂的加入量一般为0.05％～0.2％，由于加入量较少，会存在分散不均匀的情况，影响使用效果。目前在浇注料中加入氧化铝微粉，主要是作为浇注料的基质部分引入，加入量一般为5％～20％，能够起到提高浇注料的流动性、致密度、反应活性，并能促进高温下的烧结。现有技术中，不能根据气候变化对浇注料的凝固时间(也即产品的施工时间)进行调整，夏天浇注料的凝结时间较短，影响施工性能，冬天浇注料的凝结时间很长，甚至出现不凝现象影响脱模强度。因此，需要提供一种能够方便快速地调节浇注料凝固时间的外加剂，使浇注料具备最佳的凝固时间以及良好的施工性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法，制备得到的分散性氧化铝性质稳定，使用时在浇注料中分散均匀，能够方便地调节浇注料的凝结时间，且具有良好的减水分散效果，提高浇注料的强度以及防泌水性能。一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法，包括以下步骤：将氧化铝粉、减水剂和调凝剂进行混合处理，得到分散性氧化铝；所述氧化铝粉的粒度同时满足：D50≤10μm，D90≤20μm；所述氧化铝粉、减水剂和调凝剂的重量份配比如下：氧化铝粉60～95减水剂5～40调凝剂0～5。D50即氧化铝粉的平均粒度，表示氧化铝粉的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径，即氧化铝粉中粒径小于该粒径的颗粒占50％。D90表示氧化铝粉的累计粒度分布百分数达到90％时的最大颗粒的等效直径(即平均粒径)，即氧化铝粉中粒径小于该粒径的颗粒占90％。所述的氧化铝粉采用如下方法得到：将α-Al2O3放入球磨机中，以球料比2.5～5：1，球磨3～10小时得到所述氧化铝粉。所述α-Al2O3采用活性α-Al2O3，活性α-Al2O3中Al2O3的质量百分数≥95％，优选地，球料比为3～4：1，球磨4～8小时。本专利技术提供的制备方法制备得到的分散性氧化铝作为浇注料的外加剂使用，在浇注料中的添加量不易过多，因此，为了对浇注料的性能起到很好的改善作用，需要增加减水剂以及调凝剂的含量，但是，随着减水剂以及调凝剂含量的增加，氧化铝粉的含量相应地减少，会导致分散性氧化铝在浇注料中的添加量过少，不易分散均匀。优选的，所述氧化铝粉、减水剂和调凝剂的重量份配比如下：氧化铝粉70～85减水剂15～30调凝剂0.1～4。进一步优选，所述氧化铝粉、减水剂和调凝剂的重量份配比如下：氧化铝粉80～85减水剂20～25调凝剂0.5～3。混合处理的目的，是将氧化铝粉、减水剂和调凝剂混合均匀，并形成稳定的复合结构，在浇注料中使用时保持性质的均一稳定。优选地，所述混合处理采用机械混合、气流混合或喷雾造粒。所述混合处理采用机械混合时，将氧化铝粉、减水剂和调凝剂放入球磨罐中混合，球料比为1：2.5～5。所述球磨罐以及磨球都采用耐磨性能良好的刚玉材质，优选地，球料比为1：3～4。所述混合处理采用气流混合时，将氧化铝粉、减水剂和调凝剂放入气流机中混合，混合时间为10～145s。优选地，采用气流混合时，首先在80～200rpm(转/分钟)转速下混合5～30s，然后在201～450rpm转速下混合5～115s。进一步优选，采用气流混合时，首先在130～200rpm转速下混合15～30s，然后在201～400rpm转速下混合60～115s。所述混合处理采用喷雾造粒时，将氧化铝粉、减水剂和调凝剂溶于适宜溶剂中，得到固含量为50％～90％的料浆，然后将料浆喷入造粒塔中进行喷雾造粒。经过混合处理后，得到的分散性氧化铝中，减水剂和调凝剂包覆在氧化铝粉的外表面，形成稳定的复合结构，在浇注料中添加时，分散性氧化铝的性质保持稳定。优选地，所述减水剂为木质素磺酸钙、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚磺酸盐类减水剂、聚羧酸类减水剂中的至少一种。聚磺酸盐类减水剂包括萘磺酸盐(例如萘磺酸甲醛缩合物)、三聚氰胺磺酸盐(例如磺化三聚氰胺甲醛缩合物)、以及氨基磺酸盐(例如氨基磺酸甲醛缩合物)。聚羧酸盐类减水剂是(甲基)丙烯酸与其它单体的共聚物(例如聚(甲基)丙烯酸酯)。进一步优选，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。本专利技术制备得到的分散性氧化铝分为两种，一种具有缓凝作用，称为缓凝型分散性氧化铝，另一种具有促凝作用，称为促凝型分散性氧化铝。通过调整缓凝型分散性氧化铝和促凝型分散性氧化铝的添加比例，能够调节浇注料的凝结时间，满足不同气候条件下的施工需要。为了得到作用不同的分散性氧化铝，相应地，所述调凝剂为缓凝剂或促凝剂，缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、草酸、硼酸、磷酸盐、高糖木质素磺酸盐(糖的质量分数大于18％)、氯化锌中的至少一种；促凝剂为轻烧镁砂、氯化钙、氯化锂、碳酸钙、铝酸钙、硅酸钠、硫酸铝中的至少一种。调凝剂选用缓凝剂时，得到的即为缓凝型分散性氧化铝，调凝剂为促凝剂时，得到的即为促凝型分散性氧化铝。本专利技术还提供了一种浇注料，含有本专利技术所述的制备方法制备得到的分散性氧化铝，分散性氧化铝的质量分数为0.6～1.0％。现有的减水剂的加入量一般为0.05～0.5％，由于加入量极少，在浇注料中很难分散均匀，本专利技术制备的分散性氧化铝加入量为0.6～1.0％，在浇注料中能够均匀分散，更好地发挥作用。分散性氧化铝的质量分数为0.6～1.0％，是指缓凝型分散性氧化铝和促凝型分散性氧化铝的总的添加量为0.6～1.0，缓凝型分散性氧化铝和促凝型分散性氧化铝的添加比例依据气候条件进行调整，以得到最佳凝结时间为宜。浇注料中的其余组分采用现有技术，即以本专利技术提供的分散性氧化铝替代减水剂和调凝剂，其余组分均采用现有技术。本专利技术提供的分散性氧化铝的制备方法，工艺简单，成本低廉，且制备得到的分散性氧化铝在浇注料中分散均匀，能够显著降低浇注料的加水量，提高浇注料的可施工性、防泌水性以及早期强度。附图说明图1、图2、图3为本专利技术制备的分散性氧化铝的显微结构图片。具体实施方式以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化铝粉、减水剂和调凝剂进行混合处理，得到分散性氧化铝；所述氧化铝粉的粒度同时满足：D50≤10μm，D90≤20μm；所述氧化铝粉、减水剂和调凝剂的重量份配比如下：氧化铝粉         60～95减水剂           5～40调凝剂           0～5。

【技术特征摘要】
1.一种用于浇注料的分散性氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化铝粉、减水剂和调凝剂进行混合处理，得到分散性氧化铝；所述氧化铝粉的粒度同时满足：D50≤10μm，D90≤20μm；所述氧化铝粉、减水剂和调凝剂的重量份配比如下：氧化铝粉60～95减水剂5～40调凝剂0～5；所述混合处理采用机械混合、气流混合或喷雾造粒；所述混合处理采用机械混合时，将氧化铝粉、减水剂和调凝剂放入球磨罐中混合，球料比为1：2.5～5；所述混合处理采用气流混合时，将氧化铝粉、减水剂和调凝剂放入气流机中混合，首先在80～200rpm转速下混合5～30s，然后在201～450rpm转速下混合5～115s；采用喷雾造粒时，所使用的料浆中固含量为50％～90％。2.如权利要求1所述的用于浇注料的分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋雅楠，赵义，黄凯，程文雍，马铮，沈明科，方斌祥，
申请(专利权)人：浙江自立氧化铝材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33