一种多孔介质燃烧器材料及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN200910055267.X	申请日：	2009.07.23
公开号：	CN101962299A	公开日：	2011.02.02
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C04B 35/66申请公布日:20110202\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C04B 35/66申请日:20090723\|\|\|公开
IPC分类号：	C04B35/66; C04B38/06; C04B35/14; C04B35/185	主分类号：	C04B35/66
申请人：	宝山钢铁股份有限公司; 武汉威林炉衬材料有限责任公司
发明人：	甘菲芳; 丁良胜; 饶文涛; 梁智林; 石洪志; 唐坤
地址：	201900 上海市牡丹江路1813号南楼
优先权：
专利代理机构：	北京市金杜律师事务所 11256	代理人：	楼仙英
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内容摘要

一种多孔介质燃烧器材料，其重量百分比组成包括：锆英石粉15～40wt％，莫来石细粉30～50wt％，氧化锆细粉5～10wt％，软质粘土10～20wt％，活性氧化铝粉5～10wt％，二氧化硅微粉1～5wt％构成的陶瓷粉料；以及外加陶瓷粉料总重量的30～45wt％结合剂，0.1～0.5wt％的分散剂和0.2～1.0wt％的悬浮剂；其中细粉粒度均不大于250目细度。多孔介质燃烧器材料的制备方法，包括：有机泡沫塑料预处理；将陶瓷粉料、外加结合剂、添加剂及适量的水，球磨，再加消泡剂球磨得到均匀浆料，控制粘度在1～5Pa.s；将预处理的有机泡沫塑料浸渍在浆料中，多次反复，直到达到需要的密度，去除多余的浆料，得到多孔素坯；将多孔素坯在室温自然干燥，再在90℃以上温度的烘箱中干燥，控制水分≤1.0wt％；入窑烧成，得到多孔介质体。

权利要求书

1：一种多孔介质燃烧器材料，其按重量百分比计的组成包括：锆英石细粉 15 ～ 40wt％，莫来石细粉 30 ～ 50wt％，氧化锆细粉 5 ～ 10wt％，软质粘土 10 ～ 20wt％，活性氧化铝微粉 5 ～ 10wt％，二氧化硅微粉 1 ～ 5wt％构成的陶瓷粉料；以及外加陶瓷粉料总重量的， 30 ～ 45wt ％结合剂， 0.1 ～ 0.5wt ％的分散剂和 0.2 ～ 1.0wt％的悬浮剂；选择性地，外加陶瓷粉料总重量的 0.05 ～ 0.2wt ％的表面活性剂和 / 或 0.05 ～ 0.2wt％的消泡剂；其中细粉粒度均不大于 250 目细度。
2：如权利要求 1 所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，所述的分散剂是硅溶胶。
3：如权利要求 1 或 2 所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，所述的结合剂是三聚磷酸钠。
4：如权利要求 1 ～ 3 任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，所述的悬浮剂是羧甲基纤维素。
5：如权利要求 1 ～ 4 任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，还包括：表面活性剂油酸。
6：如权利要求 1 ～ 5 任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，还包括：消泡剂硅酮。
7：如权利要求 1 ～ 6 任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，软质粘土的细度不大于 320 目细度。
8：如权利要求 1 ～ 7 任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，活性氧化铝微粉的细度为≤ 10μm。
9：如权利要求 1 ～ 7 任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，二氧化硅微粉的细度为≤ 0.5μm。
10：一种多孔介质燃烧器材料的制备方法，包括如下步骤：将有机泡沫塑料进行预处理；将陶瓷粉料外加结合剂、分散剂、悬浮剂及适量的水，经球磨制得浆料，选择性地外加消泡剂和 / 或表面活性剂球磨得到均匀浆料，控制粘度在 1 ～ 5Pa.s ；将预处理的有机泡沫塑料浸渍在浆料中，多次反复，直到达到需要的密度，再通过挤压或气吹的方式去除多余的浆料，得到多孔素坯；将多孔素坯在室温自然干燥，再在 90℃以上温度的烘箱中干燥，控制水分≤ 1.0wt％；入窑烧成，得到多孔介质体。
11：如权利要求 10 所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的有机泡沫塑料为孔径为 10PPI ～ 50PPI 的聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料。
12：如权利要求 10 或 11 所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的预处理过程为将有机泡沫塑料浸入重量百分比浓度为 10 ～ 20wt％的 NaOH 溶液中，在 40 ～ 60℃下水解处理 2 ～ 6 小时，反复揉搓后，清洗晾干。
13：如权利要求 10 ～ 12 任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所 3 述多孔素坯的密度为 1.5 ～ 2.5g/cm 。
14：如权利要求 10 ～ 13 任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所 2 述的多孔素坯在室温自然干燥至少 24 小时，再在 90 ～ 110℃温度的烘箱中干燥至少 24 小时。
15：如权利要求 10 ～ 14 任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的烧成过程包括：低温阶段：在室温～ 600℃，升温速度≤ 5℃ /min，在 400℃和 600℃各保温 2 ～ 4 小时；高温阶段：升温速度为 10 ～ 20℃，最高烧成温度为 1550 ～ 1650℃。
16：如权利要求 10 ～ 15 任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的陶瓷粉料由锆英石细粉 15 ～ 40wt ％，莫来石细粉 30 ～ 50wt ％，氧化锆细粉 5 ～ 10wt％，软质粘土 10 ～ 20wt％，活性氧化铝微粉 5 ～ 10wt％，二氧化硅微粉 1 ～ 5wt％构成，其中细粉粒度均不大于 250 目细度；外加的结合剂为陶瓷粉料总重量的 30 ～ 45wt％，外加的分散剂为 0.1 ～ 0.5wt％，外加的悬浮剂为 0.2 ～ 1.0wt％。

说明书

一种多孔介质燃烧器材料及其制备方法
    【技术领域】
     本发明涉及燃烧器材料，特别是涉及多孔介质燃烧器材料及其制备方法。背景技术多孔介质燃烧技术不同于蓄热室燃烧技术，它具有高热效率，高燃烧速率，贫燃料 ( 即低热值燃料 ) 可燃烧性，高的辐射输出 ( 有利于定向、均匀、干净无接触加热 )，均匀燃烧温度，降低 CO2 排放，减少 NOx 的生成，极低的污染物排放等特点。同时多孔介质燃烧技术兼有燃烧器体积小、结构紧凑、燃烧稳定的优点，可广泛地用于工业锅炉、加热炉、锻造炉、焙烧炉、燃气炉等各个应用领域。
     根据采用多孔介质材料的不同，可以分为多孔陶瓷和金属纤维多孔介质燃烧器两大类。由于陶瓷材料的导热性能比金属材料差，而热惰性强于金属材料，因此陶瓷类多孔介质燃烧器的尺寸大于金属纤维多孔介质燃烧器，其热负荷及贫燃极限也大于金属纤维多孔介质燃烧器，使用更为有效广泛。有关气体燃料在多孔介质中的燃烧机理与特性，国内外的
     研究刚刚开始，因此针对不同的气体燃烧、适应不同使用条件的多孔介质燃烧器材料的研究也刚起步。从材质及外形分类，多孔介质体实际为耐高温的多孔陶瓷材料。多孔陶瓷的制备主要采用有机泡沫浸渍成型法，利用可燃尽的多孔载体 ( 有机前驱体 ) 吸附陶瓷浆料，干燥后在高温下烧尽载体材料而形成空隙结构。对不同的多孔陶瓷制备的主要区别就在于不同浆体的制备及烧成工艺上的差异。多孔介质燃烧器材料就是利用多孔陶瓷制备的原理，生产出适合燃气用多孔介质燃烧器使用条件的高温陶瓷材料及适当的器形。
     目前对多孔介质燃烧技术的研究都集中在其燃烧机理及装置上，对于燃烧器材料多是选用现有的多孔陶瓷。
     申请号为 200610046108.X 的中国专利申请公开了 “一种往复流动下多孔介质超绝热燃烧方法及其装置” 。该文献记载的技术中的多孔介质燃烧器应用的材料是氧化铝多孔陶瓷，或直径＞ 8mm 的氧化铝陶瓷球组装而成，但对这种材质的燃烧器材料寿命情况、应用效果没有描述。
     申请号为 01226080.0 的中国实用新型专利公开了 “渐变型多孔介质燃烧器” ，提出其特征在于多孔介质燃烧器中多孔介质的空隙率和孔径是逐渐变化的，靠近燃气分配器的多孔介质空隙率小，然后逐渐增加，其空隙率的变化范围在 0.1 ～ 0.9 之间，孔径变化范围为 0.1 ～ 5mm 之间。该文献技术没有提及燃烧器材料的材质特征及制备方法。
     申请号为 200610045689.5 的中国专利申请公开了 “一种火焰长度可调金属 - 陶瓷多孔介质体燃料燃烧器” ，其中提及燃烧器大孔区域介质采用陶瓷多孔，小孔区域采用金属多孔介质，其特征在于陶瓷多孔介质采用氧化锆或氮化硅材质，平均孔径为 3 ～ 5mm。可用于煤气、天然气的燃烧。如果采用该技术中氧化锆多孔陶瓷，其成本很高，导热及热震等综合性能不是最优；如果采用氮化硅多孔陶瓷，在燃烧气氛中氮化硅的抗氧化性很差，燃烧器非常容易损坏。
     可见现有技术在燃烧器材料方面都没有达到如材料成本低、综合性能优、使用寿命长等最佳效果。
     我国的能源利用效率低，环境污染严重；大量的低品位、低热值能源未被开发利用，由此导致的浪费和环境污染现象尤为严重。因此研究及制备各种燃烧效率高、污染物排放低的多孔介质燃烧器，具有明显的经济、社会和环境效益，也是今后燃烧器技术的发展趋势。发明内容
     本发明的目的是提供一种多孔介质燃烧器的材料。可以使燃烧器有更长的使用寿命和更好的应用效果，充分体现出多孔介质燃烧技术的优越性，有利于节能减排和改善环境污染，同时也有利于解决钢铁厂的特钢热处理炉、条钢热处理炉、热轧加热炉技术改造，实现节省天然气不低于 5％。
     多孔介质燃烧器应用于钢厂加热炉。燃烧器燃烧的燃料是天然气，为弱氧化气氛，使用温度经常在 1300℃～ 500℃之间波动。因此多孔介质燃烧器材料必须有良好的耐高温性能、抗氧化性能、优异的抗热震性能，还必须有合理的强度，承受燃烧器装置的高温压力，较长的使用寿命。所以燃烧器材料的化学组成及物理性能非常重要。
     为实现上述目的，本发明的燃烧器材料的重量百分比组成为：锆英石细粉 15 ～ 40wt％，莫来石细粉 30 ～ 50wt％，氧化锆细粉 5 ～ 10wt％，软质粘土 10 ～ 20wt％，活性氧化铝微粉 5 ～ 10wt％，二氧化硅微粉 1 ～ 5wt％构成的陶瓷粉料，而且细粉粒度均不大于 250 目细度。以及外加陶瓷粉料总重量的 30 ～ 45wt％结合剂， 0.1 ～ 0.5wt％的分散剂和 0.2 ～ 1.0wt％的悬浮剂；并选择性地外加陶瓷粉料总重量的 0.05 ～ 0.2wt％的表面活性剂和 / 或 0.05 ～ 0.2wt％的消泡剂。
     本发明的另一个目的是提供一种多孔介质燃烧器的材料的制备方法。
     本发明运用多孔陶瓷材料的制作原理，采用有机泡沫浸渍成型法，采用氧化锆细粉、锆英石细粉、莫来石细粉，氧化铝微粉、粘土、二氧化硅微粉等陶瓷粉料，外加结合剂，添加剂，经球磨后制成陶瓷浆料，在有机泡沫体上进行挂浆处理，经过干燥和烧成后，制成耐高温性能、抗热震性能、抗氧化性能优异，具有高强度的多孔介质体。具体方法如下：
     (1) 有机泡沫的选择与处理
     一般制作多孔陶瓷的有机泡沫有聚氨基甲酸乙酯、纤维素、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。本发明选择孔径为 10PPI ～ 50PPI 的聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料作为多孔介质体材料的前驱体。因为聚氨基甲酸乙酯具有较低的软化温度，烧失时不产生应力，保证了未烧结的多孔陶瓷体不会破裂，而且弹性非常好。首先对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，优选地将聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入 10％～ 20％浓度的 NaOH 溶液中，在 40 ～ 60℃下水解处理 2 ～ 6 小时，反复揉搓后，清洗晾干备用。然后切割成需要的各种尺寸。
     (2) 陶瓷浆料的组成与制备
     浆料的基本组成是耐高温陶瓷粉料、添加剂及结合剂等。本发明中耐高温陶瓷粉料的组成取决于多孔介质燃烧器材料所需要的具体用途。陶瓷粉料主要由氧化锆细粉 5 ～ 10wt％，锆英石细粉 15 ～ 40wt％，软质粘土 10 ～ 20wt％，活性氧化铝微粉 3 ～ 10wt％，二氧化硅微粉 1 ～ 5wt％，莫来石细粉 30 ～ 50wt％组成，所有细粉均不大于 250 目细度。太粗不容易烧结，会导致强度下降本发明中加入锆英石细粉 15 ～ 40wt％，锆英石在 1400℃的烧成温度下发生分解： ZrSiO4 → ZrO2+SiO2。分解出的 SiO2 与配料中的 Al2O3 反应生成莫来石，提高材料的强度和抗热震性。分解出的 ZrO2 随温度降低存在立方相到四方相再到斜方相的晶型转变，对材料产生微裂纹增韧作用，又可以提高材料的抗热震性。但是如果锆英石加入太多，生成的莫来石及 ZrO2 相变引起的体积膨胀过大和产生的微裂纹过多，试样的强度和抗热震性都会受到影响，因此控制锆英石加入量≤ 40wt％，锆英石中的 ZrO2 ≥ 60％。
     为了进一步改善多孔介质体材料的强度及抗热震性，添加已合成的莫来石细粉和氧化钇稳定型氧化锆是很好的技术措施。因此本发明中加入莫来石细粉 30 ～ 50wt％，莫来石中 Al2O3 ≥ 70％。优质的莫来石具有膨胀均匀、热震稳定性极好、耐高温性能好、抗化学腐蚀性好的特点，特别适合于多孔介质燃烧器。本发明中还加入氧化锆细粉，由于 ZrO2 在加热和冷却过程中的晶型转变伴有体积效应，人们往往利用 ZrO2 的这些特性所带来的应力诱导相变增韧及微裂纹增韧原理来提高整个材料的抗热震性能。但是加入量多时会使材料在应用过程中产生裂纹，而采用稳定型氧化锆可以改善这种现象。另外也为了控制成本，所以加入量为 5 ～ 10wt％，因此本发明中采用氧化钇稳定的氧化锆细粉，其中 ZrO2+Y2O3 ≥ 95％。
     本发明中加入软质粘土 10 ～ 20wt％，因为软质粘土具有独特的可塑性与结合性，有较好的成型性能与烧成性能，选用的软质粘土优选是广西粘土或苏州土， Al2O3 ≥ 33％，细度不大于 320 目细度。满足该细度有利于促进烧结的性能。
     本发明中加入 SiO2 微粉 1 ～ 5wt％，它是无定形的 SiO2，遇水后形成 -Si-OH 基，在干燥及烧成过程中聚合形成 -Si-O-Si- 结合牢固的三维网络结构，可以增加材料的强度。
     加入活性氧化铝微粉 3 ～ 10wt ％，这是为了提高多孔介质体的强度和耐高温性能。另外活性氧化铝微粉可以与配料中的 SiO2 在烧成中更好地生成二次莫来石，有利于多孔介质体综合性能的提高。优选 Al2O3 ≥ 98％，微粉的平均直径＜ 10μm。
     结合剂主要用来提供坯体的强度，防止在有机泡沫气化过程中坯体倒塌或开裂，常用的有磷酸盐、硅酸盐、铝溶胶、硅溶胶等。本发明中选用浓度为 20 ～ 30％的硅溶胶。硅溶胶由分散在介质中的纳米级二氧化硅颗粒组成，是二氧化硅胶体粒子在水中均匀扩散形成的胶体。碱介质在二氧化硅颗粒上产生负电荷，互相排斥，产生了稳定性。在失水或升温过程中溶胶转变成凝胶，颗粒表面上的羟基凝固，脱除水分，形成 Si-O-Si 结合，产生了材料的结合强度。在陶瓷干粉重量的基础上外加 30 ～ 45wt％。
     本发明采用的添加剂包括分散剂、表面活性剂、悬浮剂及消泡剂。
     加入分散剂三聚磷酸钠，分散剂可以提高浆料的稳定性，阻止颗粒再团聚，提高浆料的固含量。对于不同材质体系的浆料具有不同效果的分散剂。在本发明中，外加陶瓷干粉料总重的 0.1 ～ 0.5wt％三聚磷酸钠具有较好的分散效果。
     如果有机泡沫与浆料之间润湿性差，在浸渍浆料时会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料，在结构的桥部和棱线部分浆料附着很薄的现象，这样会导致烧结过程中坯体开裂，使多孔陶瓷的强度明显降低。通常添加表面活性剂来改善陶瓷浆料与有机泡沫体的附着性。本发明中还可加入表面活性剂，如油酸 0.05 ～ 0.2wt％效果较好。
     将陶瓷粉料和添加剂加到溶剂及结合剂中，制成的浆体必须是均匀的。否则浆体出现沉淀或粉分层就会影响素坯质量，因此加入一些悬浮剂，增加浆体的粘度，形成均匀的浆料。优选地加入悬浮剂，如羧甲基纤维素为陶瓷粉料总重的 0.2 ～ 1.0wt％。为防止浆料的球磨过程中起泡，及制成的浆料在浸渍或挤压多余浆料的过程中起泡影响制品的性能。加入消泡剂，优选如硅酮，加入量为陶瓷粉料总重的 0.05 ～ 0.2wt％，以便制成均匀密实的浆料。。
     陶瓷粉料按配方配好后，按干料的重量百分比外加分散剂、表面活性剂、悬浮剂、硅溶胶及适量的水，经球磨机共磨 2 ～ 4 小时，最后加入消泡剂继续球磨 1 ～ 3 小时，制得均匀泥浆，控制浆料的粘度在 1 ～ 5Pa.s 之间。
     (3) 浸渍与多余浆料的去除
     有机泡沫浸渍浆料的方法是挤压泡沫使泡沫中的气体排出，把泡沫浸入浆料中， 3 多次重复该过程，直到坯体密度达到 1.5 ～ 2.5g/cm 。泡沫浸上浆料后，通过挤压或气吹等方式将多余的浆料去掉。
     (4) 多孔介质体的干燥与烧成
     经挤出多余浆料的多孔素坯需要干燥，首先在室温下自然干燥至少 24 小时，再在 90℃以上，优选在 90 ～ 110℃的烘箱内干燥 24 小时，控制水分≤ 1.0wt％时，可以入窑烧成。在烧成过程中的低温阶段 ( 室温～ 600℃ )，烧成速度≤ 5℃ /min，优选为≤ 3℃ /min，并在 400℃和 600℃各保温 2 ～ 4 小时。如果低温阶段升温过快，有机物剧烈氧化在短时间内产生大量气体或挥发物会造成多孔介质体开裂。此时要保持炉内气氛为氧化，有利于有机泡沫的氧化挥发。在高温阶段，升温速度为 10 ～ 20℃ /min，最高烧成温度为 1550 ～ 1650℃。本发明提供一种多孔介质燃烧技术中的燃烧器材料及相关的制备方法，其中燃烧器材料组成重量百分比为锆英石细粉 15 ～ 40wt％，莫来石细粉 30 ～ 50wt％，氧化锆细粉 5 ～ 10wt％，软质粘土 10 ～ 20wt％，活性氧化铝微粉 5 ～ 10wt％，二氧化硅微粉 1 ～ 5wt％各种陶瓷粉料，外加陶瓷粉料重量的结合剂硅溶胶 30 ～ 45wt％，并外加各种添加剂，经球磨后制成均匀的陶瓷浆料，采用有机泡沫浸渍成型法，在有机泡沫体上进行挂浆处理，经过干燥和烧成后，制成耐高温性能、抗热震性能、抗氧化性能优异，具有高强度的多孔介质体。
     6、有益效果
     本发明的陶瓷材料制成不同孔径和外形尺寸的多孔介质体，经过组装后形成多孔介质燃烧技术中的燃烧器。采用多孔介质燃烧技术，将可燃混合物在燃烧前已经预热到 800℃以上。这在一定程度上具备了高温空气燃烧 (HiTAC) 的特点，因此能减少 CO2 排放。多孔介质均匀的表面燃烧温度为被加热物料提供均匀的热源，避免传统燃烧器容易导致的局部过热损坏被加热物料，从而提高加热质量。达到了高热效率，高燃烧速率，贫燃料 ( 即低热值燃料 ) 可燃烧性，并且燃烧温度均匀，降低了 CO2 和污染物的排放。采用天然气燃烧技术，可以达到节气的效果，利用多孔介质燃烧器的优势可以直接烧低热值燃气，这样有利于钢铁厂可以更多地应用高炉煤气。本发明的多孔介质体具有优异的抗热震性能、耐高温性能等，适应多孔介质燃烧技术的工作条件，较好地满足了使用寿命要求。
     具体实施方式
     以下通过结合具体实施例，较为详细地介绍本发明的多孔介质燃烧器材料。多孔介质材料组成见表 1。
     表 1 实施例的多孔介质材料组成
     注： “+” 表示是外加陶瓷粉料总重的百分比。
     实施例 1 的制备：
     按表 1 中实施例 1 的陶瓷粉料的重量百分比组成配料，外加入结合剂和除消泡剂外的添加剂，经球磨机共磨 4 小时，最后加入消泡剂硅酮 +0.05wt％，继续球磨 1 小时，制得均匀浆料，添加适当水分控制浆料的粘度在 2Pa.s。对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，将 20PPI 的聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入 20％浓度的 NaOH 溶液中，在 40℃下水解处理 3 小时，反复揉搓后，清洗晾干。然后切割成需要的各种尺寸备用。把泡沫浸入配制好的浆料中，经挤压排出其中多余的浆料，多次重复该过程，达到坯体密度 2.5g/cm3。制备好的的多孔素坯首先在室温下自然干燥 24 小时，再在 110℃的烘箱内干燥 24 小时，控制水分≤ 1.0wt％时，入窑烧成。在烧成过程中的≤ 600℃时烧成速度为 3℃ /min，并在 400℃和 600℃各保温 2 小时。在高温阶段升温速度 20℃ /min。最高烧成温度为 1650℃。烧好的多孔介质体孔径均匀，外形尺寸完整。
     实施例 2 的制备：
     按表 1 中实施例 2 的陶瓷粉料的重量百分比组成配料，外加入结合剂和除消泡剂外的添加剂，经球磨机共磨 3 小时，最后加入消泡剂硅酮 +0.15wt％，继续球磨 1.5 小时，制得均匀浆料，添加适当水分控制浆料的粘度在 3Pa.s。对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，将 30PPI 的聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入 15％浓度的 NaOH 溶液中，在 50℃下水解处理 4 小时，反复揉搓后，清洗晾干。然后切割成需要的各种尺寸备用。把泡沫浸入配制好的浆料中，经挤压排出其中多余的浆料，多次重复该过程，达到坯体密度 2.0g/cm3。制备好的的多孔素坯首先在室温下自然干燥 26 小时，再在 100℃的烘箱内干燥 24 小时，控制水分 ≤ 1.0wt％时，入窑烧成。在烧成过程中的≤ 600℃时烧成速度为 4℃ /min，并在 400℃和
     600℃各保温 3 小时。在高温阶段升温速度 15℃ /min。最高烧成温度为 1600℃。烧好的多孔介质体孔径均匀，外形尺寸完整。
     实施例 3 的制备：
     按表 1 中实施例 3 的陶瓷粉料的重量百分比组成配料，外加入结合剂和除消泡剂外的添加剂，经球磨机共磨 2 小时，最后加入消泡剂硅酮 +0.20wt％，继续球磨 2 小时，制得均匀浆料，添加适当水分控制浆料的粘度在 4Pa.s。对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，将 40PPI 的聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入 10％浓度的 NaOH 溶液中，在 50℃下水解处理 6 小时，反复揉搓后，清洗晾干。然后切割成需要的各种尺寸备用。把泡沫浸入配制好的浆料中，经挤压排出其中多余的浆料，多次重复该过程，达到坯体密度 1.5g/cm3。制备好的的多孔素坯首先在室温下自然干燥 30 小时，再在 90℃的烘箱内干燥 24 小时，控制水分≤ 1.0wt％时，入窑烧成。在烧成过程中的≤ 600℃时烧成速度为 5℃ /min，并在 400℃和 600℃各保温 4 小时。在高温阶段升温速度 10℃ /min。最高烧成温度为 1550℃。烧好的多孔介质体孔径均匀，外形尺寸完整。
     按表 1 实施例的组成制作的 100×100×25mm 多孔介质体，其抗热震性、耐压强度、耐火度关键性能指标如下：
     表 2 实施例的多孔介质体关键性能指标实测值
     三个实施例制作出来的多孔介质体，在进行 1100 ℃ - 风冷热震试验后，试验试样没有出现裂纹及脱落现象，验证了这些多孔介质体的抗热震性能非常好，耐火度均 ≥ 1700℃，而多孔介质燃烧器的使用温度不会超过 1400℃，因此材料的耐高温性能是足够的。在现场使用试验中都达到了良好的应用效果。
     采用本发明制备的多孔介质燃烧器材料，制作出来的燃烧器为多孔介质燃烧中的重要设备。多孔介质燃烧器可以用于各种加热炉、热处理炉、锻造炉、焙烧炉、干燥炉、回转窑及其他工业窑炉的燃烧或加热系统中。适用于钢铁、石化、电站、炼焦、筑路机械等行业应用燃料以工业废气、废油、重油、渣油、低热值煤气 ( 焦炉、高炉、发生炉煤气 ) 为主的大型燃烧器。因此具有广泛的应用前景。
     以上通过具体实施例对本发明进行了较为详细的说明，但不仅仅限于这些实施例，在不脱离本发明构思的前提下，还可以有更多的变化或改进，而这些变化和改进都应属于本发明的范围。
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1、(10)申请公布号 CN 101962299 A(43)申请公布日 2011.02.02CN101962299A*CN101962299A*(21)申请号 200910055267.X(22)申请日 2009.07.23C04B 35/66(2006.01)C04B 38/06(2006.01)C04B 35/14(2006.01)C04B 35/185(2006.01)(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址 201900 上海市牡丹江路1813号南楼申请人武汉威林炉衬材料有限责任公司(72)发明人甘菲芳丁良胜饶文涛梁智林石洪志唐坤(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所 11256代。

2、理人楼仙英(54) 发明名称一种多孔介质燃烧器材料及其制备方法(57) 摘要一种多孔介质燃烧器材料，其重量百分比组成包括：锆英石粉1540wt，莫来石细粉3050wt，氧化锆细粉510wt，软质粘土1020wt，活性氧化铝粉510wt，二氧化硅微粉15wt构成的陶瓷粉料；以及外加陶瓷粉料总重量的3045wt结合剂，0.10.5wt的分散剂和0.21.0wt的悬浮剂；其中细粉粒度均不大于250目细度。多孔介质燃烧器材料的制备方法，包括：有机泡沫塑料预处理；将陶瓷粉料、外加结合剂、添加剂及适量的水，球磨，再加消泡剂球磨得到均匀浆料，控制粘度在15Pa.s；将预处理的有机泡沫塑料浸渍在浆料中，多次反。

3、复，直到达到需要的密度，去除多余的浆料，得到多孔素坯；将多孔素坯在室温自然干燥，再在90以上温度的烘箱中干燥，控制水分1.0wt；入窑烧成，得到多孔介质体。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 6 页CN 101962300 A 1/2页21.一种多孔介质燃烧器材料，其按重量百分比计的组成包括：锆英石细粉1540wt，莫来石细粉3050wt，氧化锆细粉510wt，软质粘土1020wt，活性氧化铝微粉510wt，二氧化硅微粉15wt构成的陶瓷粉料；以及外加陶瓷粉料总重量的，3045wt结合剂，0.10.5wt的分散剂和0.21.。

4、0wt的悬浮剂；选择性地，外加陶瓷粉料总重量的0.050.2wt的表面活性剂和/或0.050.2wt的消泡剂；其中细粉粒度均不大于250目细度。2.如权利要求1所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，所述的分散剂是硅溶胶。3.如权利要求1或2所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，所述的结合剂是三聚磷酸钠。4.如权利要求13任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，所述的悬浮剂是羧甲基纤维素。5.如权利要求14任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，还包括：表面活性剂油酸。6.如权利要求15任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，还包括：消泡剂硅酮。7.如权利要求16任一所述的多孔介质燃烧器材。

5、料，其特征在于，软质粘土的细度不大于320目细度。8.如权利要求17任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，活性氧化铝微粉的细度为10m。9.如权利要求17任一所述的多孔介质燃烧器材料，其特征在于，二氧化硅微粉的细度为0.5m。10.一种多孔介质燃烧器材料的制备方法，包括如下步骤：将有机泡沫塑料进行预处理；将陶瓷粉料外加结合剂、分散剂、悬浮剂及适量的水，经球磨制得浆料，选择性地外加消泡剂和/或表面活性剂球磨得到均匀浆料，控制粘度在15Pa.s；将预处理的有机泡沫塑料浸渍在浆料中，多次反复，直到达到需要的密度，再通过挤压或气吹的方式去除多余的浆料，得到多孔素坯；将多孔素坯在室温自然干燥，再在9。

6、0以上温度的烘箱中干燥，控制水分1.0wt；入窑烧成，得到多孔介质体。11.如权利要求10所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的有机泡沫塑料为孔径为10PPI50PPI的聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料。12.如权利要求10或11所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的预处理过程为将有机泡沫塑料浸入重量百分比浓度为1020wt的NaOH溶液中，在4060下水解处理26小时，反复揉搓后，清洗晾干。13.如权利要求1012任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述多孔素坯的密度为1.52.5g/cm3。14.如权利要求1013任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法。

7、，其特征在于，所权利要求书CN 101962299 ACN 101962300 A 2/2页3述的多孔素坯在室温自然干燥至少24小时，再在90110温度的烘箱中干燥至少24小时。15.如权利要求1014任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的烧成过程包括：低温阶段：在室温600，升温速度5/min，在400和600各保温24小时；高温阶段：升温速度为1020，最高烧成温度为15501650。16.如权利要求1015任一所述的多孔介质燃烧器材料的制备方法，其特征在于，所述的陶瓷粉料由锆英石细粉1540wt，莫来石细粉3050wt，氧化锆细粉510wt，软质粘土1020w。

8、t，活性氧化铝微粉510wt，二氧化硅微粉15wt构成，其中细粉粒度均不大于250目细度；外加的结合剂为陶瓷粉料总重量的3045wt，外加的分散剂为0.10.5wt，外加的悬浮剂为0.21.0wt。权利要求书CN 101962299 ACN 101962300 A 1/6页4一种多孔介质燃烧器材料及其制备方法技术领域0001 本发明涉及燃烧器材料，特别是涉及多孔介质燃烧器材料及其制备方法。背景技术0002 多孔介质燃烧技术不同于蓄热室燃烧技术，它具有高热效率，高燃烧速率，贫燃料(即低热值燃料)可燃烧性，高的辐射输出(有利于定向、均匀、干净无接触加热)，均匀燃烧温度，降低CO2排放，减少。

9、NOx的生成，极低的污染物排放等特点。同时多孔介质燃烧技术兼有燃烧器体积小、结构紧凑、燃烧稳定的优点，可广泛地用于工业锅炉、加热炉、锻造炉、焙烧炉、燃气炉等各个应用领域。0003 根据采用多孔介质材料的不同，可以分为多孔陶瓷和金属纤维多孔介质燃烧器两大类。由于陶瓷材料的导热性能比金属材料差，而热惰性强于金属材料，因此陶瓷类多孔介质燃烧器的尺寸大于金属纤维多孔介质燃烧器，其热负荷及贫燃极限也大于金属纤维多孔介质燃烧器，使用更为有效广泛。有关气体燃料在多孔介质中的燃烧机理与特性，国内外的研究刚刚开始，因此针对不同的气体燃烧、适应不同使用条件的多孔介质燃烧器材料的研究也刚起步。从材质及外形分类，多孔。

10、介质体实际为耐高温的多孔陶瓷材料。多孔陶瓷的制备主要采用有机泡沫浸渍成型法，利用可燃尽的多孔载体(有机前驱体)吸附陶瓷浆料，干燥后在高温下烧尽载体材料而形成空隙结构。对不同的多孔陶瓷制备的主要区别就在于不同浆体的制备及烧成工艺上的差异。多孔介质燃烧器材料就是利用多孔陶瓷制备的原理，生产出适合燃气用多孔介质燃烧器使用条件的高温陶瓷材料及适当的器形。0004 目前对多孔介质燃烧技术的研究都集中在其燃烧机理及装置上，对于燃烧器材料多是选用现有的多孔陶瓷。0005 申请号为200610046108.X的中国专利申请公开了“一种往复流动下多孔介质超绝热燃烧方法及其装置”。该文献记载的技术中的多孔介质燃烧。

11、器应用的材料是氧化铝多孔陶瓷，或直径8mm的氧化铝陶瓷球组装而成，但对这种材质的燃烧器材料寿命情况、应用效果没有描述。0006 申请号为01226080.0的中国实用新型专利公开了“渐变型多孔介质燃烧器”，提出其特征在于多孔介质燃烧器中多孔介质的空隙率和孔径是逐渐变化的，靠近燃气分配器的多孔介质空隙率小，然后逐渐增加，其空隙率的变化范围在0.10.9之间，孔径变化范围为0.15mm之间。该文献技术没有提及燃烧器材料的材质特征及制备方法。0007 申请号为200610045689.5的中国专利申请公开了“一种火焰长度可调金属-陶瓷多孔介质体燃料燃烧器”，其中提及燃烧器大孔区域介质采用陶瓷多孔，小。

12、孔区域采用金属多孔介质，其特征在于陶瓷多孔介质采用氧化锆或氮化硅材质，平均孔径为35mm。可用于煤气、天然气的燃烧。如果采用该技术中氧化锆多孔陶瓷，其成本很高，导热及热震等综合性能不是最优；如果采用氮化硅多孔陶瓷，在燃烧气氛中氮化硅的抗氧化性很差，燃烧器非常容易损坏。0008 可见现有技术在燃烧器材料方面都没有达到如材料成本低、综合性能优、使用寿说明书CN 101962299 ACN 101962300 A 2/6页5命长等最佳效果。0009 我国的能源利用效率低，环境污染严重；大量的低品位、低热值能源未被开发利用，由此导致的浪费和环境污染现象尤为严重。因此研究及制备各种燃烧效率高、污染物。

13、排放低的多孔介质燃烧器，具有明显的经济、社会和环境效益，也是今后燃烧器技术的发展趋势。发明内容0010 本发明的目的是提供一种多孔介质燃烧器的材料。可以使燃烧器有更长的使用寿命和更好的应用效果，充分体现出多孔介质燃烧技术的优越性，有利于节能减排和改善环境污染，同时也有利于解决钢铁厂的特钢热处理炉、条钢热处理炉、热轧加热炉技术改造，实现节省天然气不低于5。0011 多孔介质燃烧器应用于钢厂加热炉。燃烧器燃烧的燃料是天然气，为弱氧化气氛，使用温度经常在1300500之间波动。因此多孔介质燃烧器材料必须有良好的耐高温性能、抗氧化性能、优异的抗热震性能，还必须有合理的强度，承受燃烧器装置的高温压力，较。

14、长的使用寿命。所以燃烧器材料的化学组成及物理性能非常重要。0012 为实现上述目的，本发明的燃烧器材料的重量百分比组成为：锆英石细粉1540wt，莫来石细粉3050wt，氧化锆细粉510wt，软质粘土1020wt，活性氧化铝微粉510wt，二氧化硅微粉15wt构成的陶瓷粉料，而且细粉粒度均不大于250目细度。以及外加陶瓷粉料总重量的3045wt结合剂，0.10.5wt的分散剂和0.21.0wt的悬浮剂；并选择性地外加陶瓷粉料总重量的0.050.2wt的表面活性剂和/或0.050.2wt的消泡剂。0013 本发明的另一个目的是提供一种多孔介质燃烧器的材料的制备方法。0014 本发明运用多孔陶瓷材。

15、料的制作原理，采用有机泡沫浸渍成型法，采用氧化锆细粉、锆英石细粉、莫来石细粉，氧化铝微粉、粘土、二氧化硅微粉等陶瓷粉料，外加结合剂，添加剂，经球磨后制成陶瓷浆料，在有机泡沫体上进行挂浆处理，经过干燥和烧成后，制成耐高温性能、抗热震性能、抗氧化性能优异，具有高强度的多孔介质体。具体方法如下：0015 (1)有机泡沫的选择与处理0016 一般制作多孔陶瓷的有机泡沫有聚氨基甲酸乙酯、纤维素、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。本发明选择孔径为10PPI50PPI的聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料作为多孔介质体材料的前驱体。因为聚氨基甲酸乙酯具有较低的软化温度，烧失时不产生应力，保证了未烧结的多孔陶瓷体不会破裂，而且弹性非常。

16、好。首先对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，优选地将聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入1020浓度的NaOH溶液中，在4060下水解处理26小时，反复揉搓后，清洗晾干备用。然后切割成需要的各种尺寸。0017 (2)陶瓷浆料的组成与制备0018 浆料的基本组成是耐高温陶瓷粉料、添加剂及结合剂等。本发明中耐高温陶瓷粉料的组成取决于多孔介质燃烧器材料所需要的具体用途。陶瓷粉料主要由氧化锆细粉510wt，锆英石细粉1540wt，软质粘土1020wt，活性氧化铝微粉310wt，二氧化硅微粉15wt，莫来石细粉3050wt组成，所有细粉均不大于250目细度。太粗不容易烧结，会导致强度下降说明书CN 101962。

17、299 ACN 101962300 A 3/6页60019 本发明中加入锆英石细粉1540wt，锆英石在1400的烧成温度下发生分解：ZrSiO4ZrO2+SiO2。分解出的SiO2与配料中的Al2O3反应生成莫来石，提高材料的强度和抗热震性。分解出的ZrO2随温度降低存在立方相到四方相再到斜方相的晶型转变，对材料产生微裂纹增韧作用，又可以提高材料的抗热震性。但是如果锆英石加入太多，生成的莫来石及ZrO2相变引起的体积膨胀过大和产生的微裂纹过多，试样的强度和抗热震性都会受到影响，因此控制锆英石加入量40wt，锆英石中的ZrO260。0020 为了进一步改善多孔介质体材料的强度及抗热震性，添加已。

18、合成的莫来石细粉和氧化钇稳定型氧化锆是很好的技术措施。因此本发明中加入莫来石细粉3050wt，莫来石中Al2O370。优质的莫来石具有膨胀均匀、热震稳定性极好、耐高温性能好、抗化学腐蚀性好的特点，特别适合于多孔介质燃烧器。本发明中还加入氧化锆细粉，由于ZrO2在加热和冷却过程中的晶型转变伴有体积效应，人们往往利用ZrO2的这些特性所带来的应力诱导相变增韧及微裂纹增韧原理来提高整个材料的抗热震性能。但是加入量多时会使材料在应用过程中产生裂纹，而采用稳定型氧化锆可以改善这种现象。另外也为了控制成本，所以加入量为510wt，因此本发明中采用氧化钇稳定的氧化锆细粉，其中ZrO2+Y2O395。0021。

19、本发明中加入软质粘土1020wt，因为软质粘土具有独特的可塑性与结合性，有较好的成型性能与烧成性能，选用的软质粘土优选是广西粘土或苏州土，Al2O333，细度不大于320目细度。满足该细度有利于促进烧结的性能。0022 本发明中加入SiO2微粉15wt，它是无定形的SiO2，遇水后形成-Si-OH基，在干燥及烧成过程中聚合形成-Si-O-Si-结合牢固的三维网络结构，可以增加材料的强度。0023 加入活性氧化铝微粉310wt，这是为了提高多孔介质体的强度和耐高温性能。另外活性氧化铝微粉可以与配料中的SiO2在烧成中更好地生成二次莫来石，有利于多孔介质体综合性能的提高。优选Al2O398，微粉。

20、的平均直径10m。0024 结合剂主要用来提供坯体的强度，防止在有机泡沫气化过程中坯体倒塌或开裂，常用的有磷酸盐、硅酸盐、铝溶胶、硅溶胶等。本发明中选用浓度为2030的硅溶胶。硅溶胶由分散在介质中的纳米级二氧化硅颗粒组成，是二氧化硅胶体粒子在水中均匀扩散形成的胶体。碱介质在二氧化硅颗粒上产生负电荷，互相排斥，产生了稳定性。在失水或升温过程中溶胶转变成凝胶，颗粒表面上的羟基凝固，脱除水分，形成Si-O-Si结合，产生了材料的结合强度。在陶瓷干粉重量的基础上外加3045wt。0025 本发明采用的添加剂包括分散剂、表面活性剂、悬浮剂及消泡剂。0026 加入分散剂三聚磷酸钠，分散剂可以提高浆料的稳定。

21、性，阻止颗粒再团聚，提高浆料的固含量。对于不同材质体系的浆料具有不同效果的分散剂。在本发明中，外加陶瓷干粉料总重的0.10.5wt三聚磷酸钠具有较好的分散效果。0027 如果有机泡沫与浆料之间润湿性差，在浸渍浆料时会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料，在结构的桥部和棱线部分浆料附着很薄的现象，这样会导致烧结过程中坯体开裂，使多孔陶瓷的强度明显降低。通常添加表面活性剂来改善陶瓷浆料与有机泡沫体的附着性。本发明中还可加入表面活性剂，如油酸0.050.2wt效果较好。0028 将陶瓷粉料和添加剂加到溶剂及结合剂中，制成的浆体必须是均匀的。否则浆体出现沉淀或粉分层就会影响素坯质量，因此加入一些悬浮剂。

22、，增加浆体的粘度，形成均匀的浆料。优选地加入悬浮剂，如羧甲基纤维素为陶瓷粉料总重的0.21.0wt。说明书CN 101962299 ACN 101962300 A 4/6页70029 为防止浆料的球磨过程中起泡，及制成的浆料在浸渍或挤压多余浆料的过程中起泡影响制品的性能。加入消泡剂，优选如硅酮，加入量为陶瓷粉料总重的0.050.2wt，以便制成均匀密实的浆料。0030 陶瓷粉料按配方配好后，按干料的重量百分比外加分散剂、表面活性剂、悬浮剂、硅溶胶及适量的水，经球磨机共磨24小时，最后加入消泡剂继续球磨13小时，制得均匀泥浆，控制浆料的粘度在15Pa.s之间。0031 (3)浸渍与多余浆料的。

23、去除0032 有机泡沫浸渍浆料的方法是挤压泡沫使泡沫中的气体排出，把泡沫浸入浆料中，多次重复该过程，直到坯体密度达到1.52.5g/cm3。泡沫浸上浆料后，通过挤压或气吹等方式将多余的浆料去掉。0033 (4)多孔介质体的干燥与烧成0034 经挤出多余浆料的多孔素坯需要干燥，首先在室温下自然干燥至少24小时，再在90以上，优选在90110的烘箱内干燥24小时，控制水分1.0wt时，可以入窑烧成。在烧成过程中的低温阶段(室温600)，烧成速度5/min，优选为3/min，并在400和600各保温24小时。如果低温阶段升温过快，有机物剧烈氧化在短时间内产生大量气体或挥发物会造成多孔介质体开裂。此时。

24、要保持炉内气氛为氧化，有利于有机泡沫的氧化挥发。在高温阶段，升温速度为1020/min，最高烧成温度为15501650。0035 本发明提供一种多孔介质燃烧技术中的燃烧器材料及相关的制备方法，其中燃烧器材料组成重量百分比为锆英石细粉1540wt，莫来石细粉3050wt，氧化锆细粉510wt，软质粘土1020wt，活性氧化铝微粉510wt，二氧化硅微粉15wt各种陶瓷粉料，外加陶瓷粉料重量的结合剂硅溶胶3045wt，并外加各种添加剂，经球磨后制成均匀的陶瓷浆料，采用有机泡沫浸渍成型法，在有机泡沫体上进行挂浆处理，经过干燥和烧成后，制成耐高温性能、抗热震性能、抗氧化性能优异，具有高强度的多孔介质体。

25、。0036 6、有益效果0037 本发明的陶瓷材料制成不同孔径和外形尺寸的多孔介质体，经过组装后形成多孔介质燃烧技术中的燃烧器。采用多孔介质燃烧技术，将可燃混合物在燃烧前已经预热到800以上。这在一定程度上具备了高温空气燃烧(HiTAC)的特点，因此能减少CO2排放。多孔介质均匀的表面燃烧温度为被加热物料提供均匀的热源，避免传统燃烧器容易导致的局部过热损坏被加热物料，从而提高加热质量。达到了高热效率，高燃烧速率，贫燃料(即低热值燃料)可燃烧性，并且燃烧温度均匀，降低了CO2和污染物的排放。采用天然气燃烧技术，可以达到节气的效果，利用多孔介质燃烧器的优势可以直接烧低热值燃气，这样有利于钢铁厂可以。

26、更多地应用高炉煤气。本发明的多孔介质体具有优异的抗热震性能、耐高温性能等，适应多孔介质燃烧技术的工作条件，较好地满足了使用寿命要求。具体实施方式0038 以下通过结合具体实施例，较为详细地介绍本发明的多孔介质燃烧器材料。多孔介质材料组成见表1。0039 表1实施例的多孔介质材料组成说明书CN 101962299 ACN 101962300 A 5/6页80040 0041 注：“+”表示是外加陶瓷粉料总重的百分比。0042 实施例1的制备：0043 按表1中实施例1的陶瓷粉料的重量百分比组成配料，外加入结合剂和除消泡剂外的添加剂，经球磨机共磨4小时，最后加入消泡剂硅酮+0.05wt，继续球。

27、磨1小时，制得均匀浆料，添加适当水分控制浆料的粘度在2Pa.s。对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，将20PPI的聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入20浓度的NaOH溶液中，在40下水解处理3小时，反复揉搓后，清洗晾干。然后切割成需要的各种尺寸备用。把泡沫浸入配制好的浆料中，经挤压排出其中多余的浆料，多次重复该过程，达到坯体密度2.5g/cm3。制备好的的多孔素坯首先在室温下自然干燥24小时，再在110的烘箱内干燥24小时，控制水分1.0wt时，入窑烧成。在烧成过程中的600时烧成速度为3/min，并在400和600各保温2小时。在高温阶段升温速度20/min。最高烧成温度为1650。烧好的多孔介质体孔。

28、径均匀，外形尺寸完整。0044 实施例2的制备：0045 按表1中实施例2的陶瓷粉料的重量百分比组成配料，外加入结合剂和除消泡剂外的添加剂，经球磨机共磨3小时，最后加入消泡剂硅酮+0.15wt，继续球磨1.5小时，制得均匀浆料，添加适当水分控制浆料的粘度在3Pa.s。对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，将30PPI的聚氨基甲酸乙酯泡沫浸入15浓度的NaOH溶液中，在50下水解处理4小时，反复揉搓后，清洗晾干。然后切割成需要的各种尺寸备用。把泡沫浸入配制好的浆料中，经挤压排出其中多余的浆料，多次重复该过程，达到坯体密度2.0g/cm3。制备好的的多孔素坯首先在室温下自然干燥26小时，再在100。

29、的烘箱内干燥24小时，控制水分1.0wt时，入窑烧成。在烧成过程中的600时烧成速度为4/min，并在400和说明书CN 101962299 ACN 101962300 A 6/6页9600各保温3小时。在高温阶段升温速度15/min。最高烧成温度为1600。烧好的多孔介质体孔径均匀，外形尺寸完整。0046 实施例3的制备：0047 按表1中实施例3的陶瓷粉料的重量百分比组成配料，外加入结合剂和除消泡剂外的添加剂，经球磨机共磨2小时，最后加入消泡剂硅酮+0.20wt，继续球磨2小时，制得均匀浆料，添加适当水分控制浆料的粘度在4Pa.s。对有机泡沫塑料进行预处理除去网络间膜，将40PPI的聚。

30、氨基甲酸乙酯泡沫浸入10浓度的NaOH溶液中，在50下水解处理6小时，反复揉搓后，清洗晾干。然后切割成需要的各种尺寸备用。把泡沫浸入配制好的浆料中，经挤压排出其中多余的浆料，多次重复该过程，达到坯体密度1.5g/cm3。制备好的的多孔素坯首先在室温下自然干燥30小时，再在90的烘箱内干燥24小时，控制水分1.0wt时，入窑烧成。在烧成过程中的600时烧成速度为5/min，并在400和600各保温4小时。在高温阶段升温速度10/min。最高烧成温度为1550。烧好的多孔介质体孔径均匀，外形尺寸完整。0048 按表1实施例的组成制作的10010025mm多孔介质体，其抗热震性、耐压强度、耐火度关键。

31、性能指标如下：0049 表2实施例的多孔介质体关键性能指标实测值0050 0051 三个实施例制作出来的多孔介质体，在进行1100-风冷热震试验后，试验试样没有出现裂纹及脱落现象，验证了这些多孔介质体的抗热震性能非常好，耐火度均1700，而多孔介质燃烧器的使用温度不会超过1400，因此材料的耐高温性能是足够的。在现场使用试验中都达到了良好的应用效果。0052 采用本发明制备的多孔介质燃烧器材料，制作出来的燃烧器为多孔介质燃烧中的重要设备。多孔介质燃烧器可以用于各种加热炉、热处理炉、锻造炉、焙烧炉、干燥炉、回转窑及其他工业窑炉的燃烧或加热系统中。适用于钢铁、石化、电站、炼焦、筑路机械等行业应用燃料以工业废气、废油、重油、渣油、低热值煤气(焦炉、高炉、发生炉煤气)为主的大型燃烧器。因此具有广泛的应用前景。0053 以上通过具体实施例对本发明进行了较为详细的说明，但不仅仅限于这些实施例，在不脱离本发明构思的前提下，还可以有更多的变化或改进，而这些变化和改进都应属于本发明的范围。说明书CN 101962299 A。

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