CN105439583A - 一种石英砂耐火材料 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种石英砂耐火材料，由以下成分制成，石英砂、金红石、硅粉、珍珠岩、酚醛树脂、氧化镁、氧化钙、高岭石。本发明耐火材料，制作工艺简单，成本低，适于大规模推广；本发明耐火材料通过对酚醛树脂进行综合改性再与硅粉和纳米铝颗粒结合，极大的提高了耐火材料的抗水化性，并且有效的起到了应力缓冲的作用；本发明耐火材料通过对石英砂、珍珠岩和金红石进行焦炭热还原氮化工艺，使得制成的耐火材料具有极高的抗折强度和抗侵蚀性；通过对高岭石进行碱浸泡后高温煅烧，改善结构，提高耐火材料的寿命。

Description

一种石英砂耐火材料
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种石英砂耐火材料。
背景技术
耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的69%～60%。耐火材料应用于钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、石化、机械、锅炉、轻工、电力、军工等国民经济的各个领域，是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的基本材料，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用，现有的耐火材料，抗折强度低，抗侵蚀性不高，抗水化性低。
发明内容
本发明的目的是提供一种石英砂耐火材料。
本发明通过以下技术方案实现：
一种石英砂耐火材料，按重量份计由以下成分制成，石英砂60份、金红石10份、硅粉60份、珍珠岩10份、酚醛树脂30份、氧化镁15份、氧化钙15份、高岭石5份。
进一步地，所述酚醛树脂经过改性处理：将酚醛树脂与重量份为10份的十二烷基三甲氧基硅烷在碱性环境下均匀混合，初始温度加热至300℃，持续20分钟后，添加重量份为5份的硼酸，继续缓慢加热，在2小时内温度升高至500℃为止，开始缓慢冷却，当冷却至187℃时，保持20分钟后，继续冷却至132℃，保持20分钟，最后冷却到室温为止。
进一步地，将经过改性处理的酚醛树脂与硅粉一起加热至能均匀混合到一起，再添加重量份为10份的纳米铝颗粒，混合均匀，即可；所述纳米铝颗粒的粒度为8-10nm。
进一步地，所述石英砂、珍珠岩与金红石经过预处理：将石英砂、珍珠岩与金红石混合到一起，在1800℃温度下，添加重量份为10份的焦炭，持续通入氮气，反应4小时。
进一步地，所述氧化镁与氧化钙经过350℃高温煅烧1小时后，研磨成粉末。
进一步地，所述高岭石采用5%浓度的氢氧化钠浸泡30分钟后，放入到250℃温度下煅烧30分钟，即可。
本发明的有益效果是，与现有技术相比：
本发明耐火材料，制作工艺简单，成本低，适于大规模推广；本发明耐火材料通过对酚醛树脂进行综合改性再与硅粉和纳米铝颗粒结合，极大的提高了耐火材料的抗水化性，并且有效的起到了应力缓冲的作用；本发明耐火材料通过对石英砂、珍珠岩和金红石进行焦炭热还原氮化工艺，使得制成的耐火材料具有极高的抗折强度和抗侵蚀性；通过对高岭石进行碱浸泡后高温煅烧，改善结构，提高耐火材料的寿命。
具体实施方式
一种石英砂耐火材料，按重量份计由以下成分制成，石英砂60份、金红石10份、硅粉60份、珍珠岩10份、酚醛树脂30份、氧化镁15份、氧化钙15份、高岭石5份。
进一步地，所述酚醛树脂经过改性处理：将酚醛树脂与重量份为10份的十二烷基三甲氧基硅烷在碱性环境下均匀混合，初始温度加热至300℃，持续20分钟后，添加重量份为5份的硼酸，继续缓慢加热，在2小时内温度升高至500℃为止，开始缓慢冷却，当冷却至187℃时，保持20分钟后，继续冷却至132℃，保持20分钟，最后冷却到室温为止。
进一步地，将经过改性处理的酚醛树脂与硅粉一起加热至能均匀混合到一起，再添加重量份为10份的纳米铝颗粒，混合均匀，即可；所述纳米铝颗粒的粒度为8-10nm。
进一步地，所述石英砂、珍珠岩与金红石经过预处理：将石英砂、珍珠岩与金红石混合到一起，在1800℃温度下，添加重量份为10份的焦炭，持续通入氮气，反应4小时。
进一步地，所述氧化镁与氧化钙经过350℃高温煅烧1小时后，研磨成粉末。
进一步地，所述高岭石采用5%浓度的氢氧化钠浸泡30分钟后，放入到250℃温度下煅烧30分钟，即可。
本发明耐火材料的性能指标为：
指标，单位 本发明耐火材料
体积密度g/cm3 3.65
耐压强度MPa 165-185
抗折强度MPa 12-15
热端面破损一半时（1000℃x水冷）循环次数次 28
表1
由表1可以看出，本发明耐火材料性能优越，适用范围广。
将本发明耐火材料与一般耐火材料在30℃、湿度70%RH、常压下的粉化率对比：
15天 30天 45天 60天
本发明耐火材料 0.1% 0.35% 0.61% 0.9%
一般耐火材料 0.5% 0.9% 1.4% 2%
表2
由表2可以看出，本发明耐火材料的抗水化性明显比一般耐火材料优越。

Claims (6)

1.一种石英砂耐火材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成，石英砂60份、金红石10份、硅粉60份、珍珠岩10份、酚醛树脂30份、氧化镁15份、氧化钙15份、高岭石5份。
2.根据权利要求1所述的一种石英砂耐火材料，其特征在于，所述酚醛树脂经过改性处理：将酚醛树脂与重量份为8份的十二烷基三甲氧基硅烷在碱性环境下均匀混合，初始温度加热至300℃，持续20分钟后，添加重量份为3份的硼酸，继续缓慢加热，在2小时内温度升高至500℃为止，开始缓慢冷却，当冷却至187℃时，保持20分钟后，继续冷却至132℃，保持20分钟，最后冷却到室温为止。
3.根据权利要求1或2所述的一种石英砂耐火材料，其特征在于，将经过改性处理的酚醛树脂与硅粉一起加热至能均匀混合到一起，再添加重量份为10份的纳米铝颗粒，混合均匀，即可；所述纳米铝颗粒的粒度为8-10nm。
4.根据权利要求1所述的一种石英砂耐火材料，其特征在于，所述石英砂、珍珠岩与金红石经过预处理：将石英砂、珍珠岩与金红石混合到一起，在1800℃温度下，添加重量份为6份的焦炭，持续通入氮气，反应4小时。
5.根据权利要求1所述的一种石英砂耐火材料，其特征在于，所述氧化镁与氧化钙经过350℃高温煅烧1小时后，研磨成粉末。
6.根据权利要求1所述的一种石英砂耐火材料，其特征在于，所述高岭石采用5%浓度的氢氧化钠浸泡30分钟后，放入到250℃温度下煅烧30分钟，即可。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106189064A (zh) * 2016-08-09 2016-12-07 四川亿欣新材料有限公司 基于重质碳酸钙的阻燃保温材料及其制备方法

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JP3287905B2 (ja) * 1993-04-14 2002-06-04 品川白煉瓦株式会社 マッド材
CN104944991A (zh) * 2015-07-07 2015-09-30 中材高新成都能源技术有限公司 一种新型耐火材料

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