技术领域
[0001] 本发明属于水泥回转窑用耐火材料技术领域。具体涉及一种用于提升水泥回转窑用耐火材料性质的前驱体及其应用。
相关背景技术
[0002] 研发水泥回转窑用无铬碱性的耐火材料是国家环保工作的热点之一。
[0003] 方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性，是替代水泥回转窑用镁铬耐火材料的主要品种之一。但传统的方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料中存在一定量杂质，使得材料强度较低，抗碱性介质侵蚀能力差等，严重影响其使用寿命。
[0004] 如“水泥回转窑用轻量化方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法”（CN103864434A）专利技术，该技术通过添加多孔方镁石‑镁铝尖晶石陶瓷原料制备水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。虽然有利于降低耐火材料的导热系数，起到节约能源的作用，但是所制备的耐火材料由于其内部存在大量孔洞和间隙，导致其强度低，抗侵蚀性能较差。
[0005] 如“用于水泥回转窑的具有优良粘挂窑皮性能的无铬耐火材料”（CN105314992A）专利技术，该技术仅通过方镁石，镁铝尖晶石为主要原料制备出了水泥回转窑用无铬耐火材料。虽然制备工艺方便，节省原料，降低了成本，但是其中杂质含量较多，影响了耐火材料的强度、热震稳定性和抗介质侵蚀能力。
[0006] 如“一种水泥回转窑烧成带用方镁石‑复合尖晶石砖及其制备方法”（CN106927837A）专利技术，该技术在水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料中复合添加了锌铝尖晶石。虽然有利于提高耐火材料的抗碱性介质侵蚀能力，但是锌铝尖晶石对于耐火材料的挂窑皮性能无明显帮助，同时又引入了多种杂质，降低了材料的强度。
[0007] 如“水泥回转窑烧成带用方镁石‑含钙尖晶石砖及其制备方法”（CN103467121A）专利技术，该技术制备了含钙尖晶石，将其添加到方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料中。虽然含钙尖晶石有利于提高水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石的抗碱性介质侵蚀能力，但是含钙尖晶石提高了耐火材料中低熔点相的含量，使其强度和热震稳定性都有明显的下降。
[0008] 如“一种水泥窑用镁铝尖晶石抗结皮定形耐火材料及其制备方法与应用”（CN102391002A）专利技术，该技术通过添加硅溶胶、氮化硅、有机结合剂和高效减水剂等一系列添加剂制备了水泥回转窑用堇青石‑镁铝尖晶石耐火材料。虽然有利于提高耐火材料抗结皮能力，但是大量添加剂的添加导致工艺复杂，成本增加。
[0009] 综上可知，现有方法均可从不同角度提升耐火材料的性能，但是或降低了导热系数，但是降低了强度、抗侵蚀性能差，或提升了抗侵蚀能力，但是降低了强度等等，这些方法均不能满足同时提升水泥回转窑耐火材料的性能的要求。
[0010] 因此，需要研发一种可兼顾提升耐火材料的强度，热震稳定性能和抗碱性介质侵蚀能力的材料。
[0011] 发明人考虑向耐火材料中添加镁基六铝酸镧，后者具有热导率低、热膨胀系数高、以及良好的热稳定性、热绝缘性和光学性能等优良特性，被广泛应用于军事、固体激光器和热障涂层陶瓷等诸多方向。但是较少用于耐火材料中。
[0012] 镁基六铝酸镧的制备方法有很多，比如CN1730210A提供了一种采用共沉淀法制备镁基六铝酸镧粉末的方法。CN106518046A提供了一种采用共离子络合法制备镁基六铝酸镧粉末的方法，有报道“一种镁基六铝酸镧球形喷涂粉末的制备方法”（CN109160811A）选用氧化镧、氧化镁和氧化铝纳米粉末为原料，无水乙醇为溶剂，经混料、干燥后，采用高温固相反应法合成制备单一相镁基六铝酸镧。
[0013] 上述方法或需要用到昂贵的纳米原料，以及较高的合成温度(1350‑1700℃)才能合成镁基六铝酸镧，或制备的粉末形貌不规整、分散性差。
[0014] 因此，发明人对镁基六铝酸镧进行改进，利用低温固相法合成镁基六铝酸镧前驱体，再将其添加到水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料，改善耐火材料强度，热震稳定性和抗碱性介质侵蚀能力。
具体实施方式
[0044] 下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制：本具体实施方式中：
所述六水合硝酸镁的纯度≥99.9%；六水合硝酸镁的粒径≤5μm。
[0045] 所述六水合硝酸镧的纯度≥99.9%；六水合硝酸镧的粒径≤5μm。
[0046] 所述九水合硝酸铝的纯度≥99.9%；九水合硝酸铝的粒径≤5μm。
[0047] 所述一水合柠檬酸的纯度≥99.9%；一水合柠檬酸的粒径≤5μm。
[0048] 所述电熔镁砂骨料的化学组成是：MgO=96.5‑97.5wt%，Al2O3≤0.3wt%，CaO≤0.7wt%，SiO2≤0.9wt%，Fe2O3≤0.5wt%。
[0049] 所述电熔镁砂粉末的粒度小于0.1mm；所述电熔镁砂粉末的化学组成是：MgO=96.5‑97.5wt%，Al2O3≤0.3wt%，CaO≤0.7wt%，SiO2≤0.9wt%，Fe2O3≤0.5wt%。
[0050] 所述活性尖晶石粉末的粒度小于0.1mm；所述活性尖晶石粉末的化学组成是：MgO=34.5‑36.5wt%，Al2O3=63.5‑65.5wt%，CaO≤0.7wt%，SiO2≤0.9wt%，Fe2O3≤0.5wt%。
[0051] 所述聚乙烯醇的水溶液浓度为10%，该溶液的制备方法是将聚乙烯醇10g溶于90g水中，搅拌均匀，既得。
[0052] 实施例1：镁基六铝酸镧前驱体1、原料：所述镁基六铝酸镧前驱体粉末的原料为：六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝：一水合柠檬酸的物质的量的比为1∶1∶11：12（折算后25.6g六水合硝酸镁、
43.3g六水合硝酸镧、412.5g九水合硝酸铝、252g一水合柠檬酸）
2、制备方法
按六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝：一水合柠檬酸的物质的量的比为
1∶1∶11：12配料，混合，在室温条件下研磨60min，在110℃条件下干燥12h，然后在1000℃条件下热处理3h，得到镁基六铝酸镧前驱体。
[0053] 实施例2：镁基六铝酸镧前驱体1、原料：所述镁基六铝酸镧前驱体粉末的原料为六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝：一水合柠檬酸的物质的量的比为1∶1∶11：14（25.6g六水合硝酸镁、43.3g六水合硝酸镧、412.5g九水合硝酸铝、294g一水合柠檬酸）
2、制备方法
按六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝：一水合柠檬酸的物质的量的比为
1∶1∶11：14配料，混合，在室温条件下研磨60min，在110℃条件下干燥12h，然后在1000℃条件下热处理3h，得到镁基六铝酸镧前驱体。
[0054] 实施例3：镁基六铝酸镧前驱体1、原料：所述镁基六铝酸镧前驱体粉末的原料为六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝：一水合柠檬酸的物质的量的比为1∶1∶11：16（25.6g六水合硝酸镁、43.3g六水合硝酸镧、412.5g九水合硝酸铝、336g一水合柠檬酸）
2、制备方法
按六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝：一水合柠檬酸的物质的量的比为
1∶1∶11：16配料，混合，在室温条件下研磨60min，在110℃条件下干燥12h，然后在1000℃条件下热处理3h，得到镁基六铝酸镧前驱体。
[0055] 对比例1：镁基六铝酸镧前驱体同实施例1，区别在于未添加一水合柠檬酸，具体为：
1、原料：所述镁基六铝酸镧前驱体粉末的原料为六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝的物质的量的比为1∶1∶11（25.6g六水合硝酸镁、43.3g六水合硝酸镧、412.5g九水合硝酸铝）
2、制备方法
按六水合硝酸镁∶六水合硝酸镧∶九水合硝酸铝的物质的量的比为1∶1∶11配料，混合，在室温条件下研磨60min，在110℃条件下干燥12h，然后在1000℃条件下热处理3h，得到镁基六铝酸镧前驱体。
[0056] 对比例2：镁基六铝酸镧前驱体同实施例1，区别在于制备方法不同，具体为：
1、原料：所述镁基六铝酸镧前驱体粉末的原料为硝酸镁：硝酸镧∶硝酸铝：柠檬酸的物质的量的比为1∶1∶11：14（32.5g硝酸镧、14.8g硝酸镁、233.2g硝酸铝、268.8g柠檬酸）
2、制备方法
将32.5g硝酸镧、14.8g硝酸镁、233.2g硝酸铝加入1500mL水中，搅拌均匀后加入
268.8g柠檬酸，混合，升温至90℃，继续搅拌5h后抽滤，所得固体先于200℃干燥8h得到前驱体。
[0057] 实验例1：对前驱体进行微观观察1、样品：实施例1、2、3，对比例1、2。
[0058] 2、观察方法：将前驱体样品粉碎，过0.1mm筛，然后采用扫描电子显微镜（SEM）对所制备的镁基六铝酸镧前驱体粉末进行显微形貌观察。
[0059] 3、实验结果：见图1。
[0060] 结果表面，本发明提供的实施例1‑3尺寸均匀，片状结构特征明显，其中实施例2效果最佳，镁基六铝酸镧相晶粒尺寸均匀，片状结构特征最为明显。
[0061] 本发明提供的镁基六铝酸镧其片状结构特征明显，该结构可在耐火材料中起到侨联的作用，改善耐火材料强度，热震稳定性和抗碱性介质侵蚀能力。
[0062] 实施例4：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料：
电熔镁砂粉末（粒度小于0.1mm）25kg，活性尖晶石粉末（粒度小于0.1mm）15 kg，镁基六铝酸镧前驱体（实施例2制备）1kg，粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料15kg，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料30kg，粒度为0.088‑1mm的电熔镁砂骨料15kg，聚乙烯醇水溶液(浓度为10%)
5kg。
[0063] 在制备过程中还使用了无水乙醇作为溶剂。
[0064] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体（实施例2制备）粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0065] 本发明实施例1和实施例4的工艺流程图见图3。
[0066] 实施例5：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4；区别是添加镁基六铝酸镧前驱体（实施例2制备）2kg。
[0067] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0068] 实施例6：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4；区别是添加镁基六铝酸镧前驱体（实施例2制备）3kg。
[0069] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0070] 实施例7：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4；区别是添加镁基六铝酸镧前驱体（实施例2制备）4kg。
[0071] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末25 wt%，活性尖晶石粉末15 wt%和镁基六铝酸镧前驱体粉末4wt%，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1800℃条件下煅烧5小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0072] 实施例8：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4；区别是添加镁基六铝酸镧前驱体（实施例2制备）5kg。
[0073] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1800℃条件下煅烧5小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0074] 实施例9：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料：
电熔镁砂粉末（粒度小于0.1mm）25kg，活性尖晶石粉末（粒度小于0.1mm）15 kg，镁基六铝酸镧前驱体（实施例1制备）1kg，粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料15kg，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料30kg，粒度为0.088‑1mm的电熔镁砂骨料15kg，聚乙烯醇水溶液(浓度为10%)
5kg。
[0075] 在制备过程中还使用了无水乙醇作为溶剂。
[0076] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体（实施例1制备）粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0077] 实施例10：一种水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料：
电熔镁砂粉末（粒度小于0.1mm）25kg，活性尖晶石粉末（粒度小于0.1mm）15 kg，镁基六铝酸镧前驱体（实施例3制备）1kg，粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料15kg，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料30kg，粒度为0.088‑1mm的电熔镁砂骨料15kg，聚乙烯醇水溶液(浓度为10%)
5kg。
[0078] 在制备过程中还使用了无水乙醇作为溶剂。
[0079] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体（实施例3制备）粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0080] 对比例3：一种方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4，区别是没有添加镁基六铝酸镧前驱体。
[0081] 2、制备步骤是：步骤一、将电熔镁砂粉末和活性尖晶石粉末以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤二、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤三、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0082] 对比例4：一种方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4，区别于没有使用活性尖晶石粉末，使用电熔尖晶石粉末代替了活性尖晶石粉末，所述电熔尖晶石粉末的粒度小于0.1mm；化学组成是：MgO=34.5‑36.5wt%，Al2O3=63.5‑65.5wt%，CaO≤0.7wt%，SiO2≤0.9wt%，Fe2O3≤0.5wt%。
[0083] 2、制备步骤是：步骤一、按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末，电熔尖晶石粉末和前驱体粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料置于模具中，密封，移至等静压机的压力舱内，先依次以4MPa/s的速率升压至50MPa，以5MPa/s的速率升压至80MPa，以10MPa/s的速率升压至110MPa，以6MPa/s的速率升压至140MPa，以8MPa/s的速率升压至200MPa，保压5min；再依次以5MPa/s的速率降压至140MPa，以6MPa/s的速率降压至
110MPa，以8MPa/s的速率降压至80MPa，以5MPa/s的速率降压至50MPa，以5MPa/s的速率降压至2MPa；最后卸载至常压；进行冷等静压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0084] 对比例5：一种方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料1、原料同实施例4，区别于没有使用冷等静压成型。
[0085] 2、制备步骤是：步骤一、将前驱体粉碎，过0.1mm筛，得到前驱体粉末，按照原料称取各成分，备用；
步骤二、将电熔镁砂粉末25，活性尖晶石粉末和镁基六铝酸镧前驱体粉末，以无水乙醇为溶剂，湿混6h，再于110℃条件下干燥24h，粉磨至粒径小于0.1mm，得到混合粉末；
步骤三、将粒度为3‑5mm的电熔镁砂骨料，粒度为1‑3mm的电熔镁砂骨料，粒度为
0.088‑1mm的电熔镁砂骨料和步骤二所述混合粉末置于混碾机中混碾30分钟，得到混碾后的耐火材料泥料；
步骤四、将混碾后的耐火材料泥料和聚乙烯醇水溶液混合，将混合料150MPa常规模压成型，得到耐火材料胚体；
步骤五、将所述耐火材料胚体在110℃条件下干燥24小时，在1600℃条件下煅烧3小时，制得水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料。
[0086] 实验例2：耐压强度和热震稳定性的检测1、样品：实施例4‑10和对比例3‑5。
[0087] 2、检测方法：2.1耐压强度：GB/T 5072‑2023中的常温耐压强度测试（致密定形耐火制品耐压强度无衬垫试验法）；
2.2抗折强度保持率：GB/T 30873‑2014中的方法3空气急冷法，加热到1100℃检测；
3、检测结果：见表1
表1：各实施例和对比例的耐压强度
[0088] 表1结果显示，实施例4‑10的耐压强度为85‑110Mpa，经1100℃热震3次风冷后残余抗折强度保持率不小于75%。对比例3（未添加镁基六铝酸镧前驱体粉末）、对比例4（部分原料不同）、对比例5（制备未采用冷等静压成型）耐压强度、抗折强度保持率均低。
[0089] 结果表明：常规耐火材料的耐压强度40‑60MPa和热震稳定性经1100℃热震3次风冷后残余抗折强度保持率40‑50%左右，本发明提供的材料和制备方法可以增加耐火材料的耐压强度和抗折强度保持率。
[0090] 实验例3：抗碱性介质侵蚀的检测1、样品：实施例4和对比例3。
[0091] 2、抗碱性介质侵蚀实验：采用静态坩埚法进行抗碱侵蚀试验。从各样砖上切下尺寸为80 mm×80 mm×80 mm的样块，在中心位置钻出φ36 mm×40 mm的圆柱形凹槽制成坩埚，向各坩埚中装入20 g市售化学纯 K2CO3。整个坩埚在烘箱中于110℃烘干12 h后置于电炉，并于1100℃保温3h，待自然冷却。通过观察试样的外观评价试样的抗碱侵蚀性能。
[0092] 3、结果见图2：抗碱性介质侵蚀后试样纵向剖面外观：从图中可以看出，
实施例4试样的渗透边界较为清晰，碱性介质沿着孔隙裂缝未见明显渗透。引入镁基六铝酸镧的方镁石‑尖晶石耐火材料强度高，且镁基六铝酸镧相具有较好的抗侵蚀性，碱性介质渗透较为困难，故而抗侵蚀性能有明显的改善。
[0093] 对比例3，未添加镁基六铝酸镧的方镁石‑尖晶石耐火材料抗侵蚀边界凹凸不平，基质结合疏松，强度低，更易造成材料的结构剥落，难以抵抗碱性介质的渗透，渗透侵蚀现象明显，如图2标记出的黑色区域位置。
[0094] 结果说明：常规的耐火材料抗侵蚀与对比例3类似，黑色部分渗透很明显，本发明提供的材料和制备方法可以有效提高耐火材料的抗碱性介质侵蚀能力。
[0095] 综上所述，本发明提供的水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料经检测：耐压强度为85‑110MPa；经1100℃热震3次风冷后残余抗折强度保持率不小于75%；抗碱性介质侵蚀实验未见明显侵蚀和渗透。
[0096] 因此，本具体实施方式对设备要求低和工艺简单，所制备的水泥回转窑用方镁石‑镁铝尖晶石耐火材料具有强度高、热震稳定性好和抗碱性介质侵蚀能力强的优点。
