CN111533567A - 一种新型石墨耐火材料板及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型石墨耐火材料板及生产工艺，该耐火材料板由复合为一体且厚度比为2：1：1的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层由石墨粉、黏土、氯化钠、氯化钙、氧化镁、结合剂组成；保温层由石墨粉、水泥、粉煤灰、发泡剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂组成；粘结层石墨粉、陶瓷粉、硅藻土、结合剂组成。本工艺为：原料准备，原料预熟，制备耐火层、保温层、粘结层，再在氮化机中将三者复合为一体并烧结成型，最终，干燥，室温冷却得耐火材料板。本发明的石墨耐火材料板，具有抗热震性能优异、热膨胀系数低、抗开裂性能高等优点，减少冶炼时热量散失，且提高能源利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种材料板及工艺，尤其涉及一种新型石墨耐火材料板及生产工艺。
背景技术
耐火材料是在物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料，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；石墨耐火材料因其优良的抗渣性、热稳定性、高导热性等高温使用性能，广泛应用于钢铁冶金工艺过程中。目前，市面上常见的石墨耐火材料种类繁多，但仍存在着机械韧性差，抗热震性能不良，极易在热胀冷缩作用下发生开裂、剥落等情况，导致耐火材料使用周期短，造成浪费。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种新型石墨耐火材料板及生产工艺。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型石墨耐火材料板，该耐火材料板由复合为一体的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层、保温层、粘结层的厚度比为2：1：1；
耐火层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉55～65份、黏土20～35份、氯化钠2～4份、氯化钙5～10份、氧化镁5～10份、结合剂20～30份；
保温层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10～20份、水泥30～40份、粉煤灰10～20份、发泡剂1～2份、玻璃纤维5～10份、硅烷偶联剂0.5～1份；
粘结层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10～20份、陶瓷粉10～20份、硅藻土30～40份、结合剂20～30份。
进一步地，耐火层、粘结层中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。
一种新型石墨耐火材料板的生产工艺包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层、保温层及粘结层生产用原料，每一组分中熟料占1/3～1/2；
步骤三、制备耐火层，先将黏土20～35份、氯化钙5～10份、氧化镁5～10份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉55～65份、氯化钠2～4份份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层，先将石墨粉10～20份、水泥30～40份、粉煤灰10～20份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入25～40份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维5～10份、硅烷偶联剂0.5～1份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1～2份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层，先将湿润的硅藻土30～40份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉10～20份、陶瓷粉10～20份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂20～30份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在4～6％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
本发明公开了一种新型石墨耐火材料板，主要用于冶炼锅炉等高温设备中，具有抗热震性能优异、热膨胀系数低、抗开裂性能高等优点，且本耐火材料板为复合板材，针对高温冶炼需求，复合有保温层，减少冶炼时热量散失，提高能源利用，并且最外层的粘结层具有优异的粘结性，能很好的与锅炉壁结合，确保耐火材料板的固定稳定性；本发明所公开的新型石墨耐火材料板的生产工艺，专用于本发明所公开的耐火材料板的生产，其操作难度小，可行高，使得本耐火材料板的高效、高质生产成为可能。
附图说明
图1为本发明耐火材料板的层次结构图。
图中：1、耐火层；2、保温层；3、粘结层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种新型石墨耐火材料板，如图1所示，该耐火材料板由复合为一体的耐火层1、保温层2及粘结层3组成；其中，耐火层1为高温接触面，是结构强度及耐火性能最强的一层，保温层2提高了本耐火材料板的保温性能，粘结层3用于与冶炼炉炉壁固定结合，因此，粘结性好，确保耐火材料板的稳定固定，通常耐火层1、保温层2、粘结层3的厚度比为2：1：1；
耐火层1由以下重量份的各物质组成：
石墨粉55～65份、黏土20～35份、氯化钠2～4份、氯化钙5～10份、氧化镁5～10份、结合剂20～30份；
保温层2由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10～20份、水泥30～40份、粉煤灰10～20、发泡剂1～2份、玻璃纤维5～10份、硅烷偶联剂0.5～1份；
粘结层3由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10～20份、陶瓷粉10～20份、硅藻土30～40份、结合剂20～30份。
石墨是典型的层状结构物质，每一层中的碳原子按六方形环状排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构；这使得石墨具有膨胀系数小、耐高温、耐热震性好等优点，本发明的石墨耐火材料板使用石墨粉作为主体材料，大大提供了本石墨材料板的耐火性能以及热稳定性；并且，石墨的导电性能随温度的升高而降低，在极高的温度下，成为绝热体，进一步提高了本石墨耐火材料的保温性能。
黏土是由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，将黏土用于耐火材料的生产，具有耐热震性能好，耐高温性能好的优点，有效抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀，提高耐火层的耐腐蚀性，并且，黏土耐急冷急热，有效避免了耐火层的开裂现象，提高本耐火材料板的使用寿命。
氯化钠和氯化钙为金属盐类，氯化钠具有吸湿性，加入少量的氯化钠能够改善耐火层的干燥性；氯化钙与黏土中的硅酸盐配合，使得氯化钙担载于高比表面载体上，可以大大提高与气氨的接触面积，提高烧结速度。氧化镁为耐高温的金属氧化物，既增加了耐火层的结构韧性，还提升了耐火层的耐高温性。
结合剂是起到了促进各物质粘合的重要作用，在耐火层1、粘结层3中均有添加，耐火层1、粘结层3中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。选用酚醛树脂作为粘合剂，具有粘合效果好，残碳率高且固含量高的优势；而选用硅溶胶作为粘合剂，在凝胶化过程中，硅溶胶与其他固体颗粒混合，硅溶胶能够以枝状链连接在一起，随着水分的蒸发逐渐形成凝胶，在干燥过程中，颗粒表面的羟基形成硅烷氧烷键，出现三维网络，使得整个结构的强度大大提高，增强本耐火材料板的结构强度。
相比于耐火层1，粘结层3对耐火、耐高温的性能要求有所降低，因此，仍以石墨粉作为最主要的耐火材料，配合添加陶瓷粉，充分利用陶瓷粉热稳定性好、粒度分布均匀和流动性好的优点，一方面有助于粘结层的烧结，另一方面确保耐火性；并且，粘结层中添加有硅藻土，蓬松性好，使得粘结层形成孔隙，更有利于耐火材料板粘结固定到锅炉壁上。
为进一步提升本耐火材料板的性能，在耐火层1与粘结层3之间设置了保温层2，保温层中同样以石墨粉作为最主要的耐火材料，同时，加入了水泥、粉煤灰，利用发泡剂使得保温层形成发泡结构，降低质量的同时，提高保温性能，由于水泥较脆，由此，进一步添加了耐高温且韧性好的玻璃纤维，并且玻璃限位由硅烷偶联剂预处理，更进一步地提升了保温层的结构强度。
本发明还公开了一种新型石墨耐火材料板的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；在研磨过程中加入助磨剂，助磨剂为表面活性剂，与颗粒产生物理化学作用，产生力学效能，从而加速物料的粉碎，并能促使颗粒软化，吸附平衡颗粒表示上因粉碎产生的不饱和价键，防止颗粒重新菊姐，加快研磨效率；预烧的目的是将其中的水分、有机杂质、硫酸盐类分解的气体烧除,以减少制品的烧成收缩,保证制品外形尺寸的准确性；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层1、保温层2及粘结层3生产用原料，每一组分中熟料占1/3～1/2；
为了使各种生料和熟料的成分和颗粒均匀化,要进行混炼,同时加入结合剂，以增强坯料结合强度；由此，进行步骤三；
步骤三、制备耐火层1，先将黏土20～35份、氯化钙5～10份、氧化镁5～10份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉55～65份、氯化钠2～4份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层2，先将石墨粉10～20份、水泥30～40份、粉煤灰10～20份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入25～40份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维5～10份、硅烷偶联剂0.5～1份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1～2份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层3，先将湿润的硅藻土30～40份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉10～20份、陶瓷粉10～20份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂20～30份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在4～6％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
下面结合具体的实施例对本发明所公开的新型石墨耐火材料板及生产工艺做进一步的说明。
【实施例一】
本实施例公开了一种新型石墨耐火材料板及其生产工艺，具体如下：
一种新型石墨耐火材料板，该耐火材料板由复合为一体的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层、保温层、粘结层的厚度比为2：1：1；
耐火层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉55份、黏土20份、氯化钠2份、氯化钙5份、氧化镁5份、结合剂20份；
保温层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10份、水泥30份、粉煤灰10、发泡剂1份、玻璃纤维5份、硅烷偶联剂0.5份；
粘结层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10份、陶瓷粉10份、硅藻土30份、结合剂20份。
一种新型石墨耐火材料板的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层、保温层及粘结层生产用原料，每一组分中熟料占1/3；
步骤三、制备耐火层，先将黏土20份、氯化钙5份、氧化镁5份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉55份、氯化钠5份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层，先将石墨粉10份、水泥30份、粉煤灰10份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入25份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维5份、硅烷偶联剂0.5份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层，先将湿润的硅藻土30份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉10份、陶瓷粉10份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂20份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在4％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
【实施例二】
本实施例公开了一种新型石墨耐火材料板及其生产工艺，具体如下：
一种新型石墨耐火材料板，该耐火材料板由复合为一体的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层、保温层、粘结层的厚度比为2：1：1；
耐火层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉65份、黏土35份、氯化钠4份、氯化钙10份、氧化镁10份、结合剂30份；
保温层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉20份、水泥40份、粉煤灰20份、发泡剂2份、玻璃纤维10份、硅烷偶联剂1份；
粘结层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉20份、陶瓷粉20份、硅藻土40份、结合剂30份。
进一步地，耐火层、粘结层中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。
一种新型石墨耐火材料板的生产工艺包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层、保温层及粘结层生产用原料，每一组分中熟料占1/2；
步骤三、制备耐火层，先将黏土35份、氯化钙10份、氧化镁10份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉65份、氯化钠10份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层，先将石墨粉20份、水泥40份、粉煤灰20份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入40份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维10份、硅烷偶联剂1份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂2份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层，先将湿润的硅藻土40份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉20份、陶瓷粉20份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂30份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在6％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
【实施例三】
本实施例公开了一种新型石墨耐火材料板及其生产工艺，具体如下：
一种新型石墨耐火材料板，该耐火材料板由复合为一体的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层、保温层、粘结层的厚度比为2：1：1；
耐火层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉60份、黏土27份、氯化钠3份、氯化钙7.5份、氧化镁7.5份、结合剂25份；
保温层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉15份、水泥35份、粉煤灰15份、发泡剂1.5份、玻璃纤维7.5份、硅烷偶联剂0.75份；
粘结层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉15份、陶瓷粉15份、硅藻土35份、结合剂25份。
进一步地，耐火层、粘结层中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。
一种新型石墨耐火材料板的生产工艺包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层、保温层及粘结层生产用原料，每一组分中熟料占1/3；
步骤三、制备耐火层，先将黏土27份、氯化钙7.5份、氧化镁7.5份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉60份、氯化钠2～4份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层，先将石墨粉15份、水泥35份、粉煤灰15份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入37份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维7.5份、硅烷偶联剂0.75份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1.5份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层，先将湿润的硅藻土35份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉15份、陶瓷粉15份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂25份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在5％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
【实施例四】
本实施例公开了一种新型石墨耐火材料板及其生产工艺，具体如下：
一种新型石墨耐火材料板，该耐火材料板由复合为一体的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层、保温层、粘结层的厚度比为2：1：1；
耐火层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉57.5份、黏土27.5份、氯化钠2.5份、氯化钙6份、氧化镁6份、结合剂22.5份；
保温层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉12.5份、水泥32份、粉煤灰12.5份、发泡剂1.2份、玻璃纤维6份、硅烷偶联剂0.6份；
粘结层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉12.5份、陶瓷粉12.5份、硅藻土32份、结合剂22份。
进一步地，耐火层、粘结层中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。
一种新型石墨耐火材料板的生产工艺包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层、保温层及粘结层生产用原料，每一组分中熟料占1/3～1/2；
步骤三、制备耐火层，先将黏土27.5份、氯化钙6份、氧化镁6份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉57.5份、氯化钠2.5份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层，先将石墨粉12.5份、水泥32份、粉煤灰12.5份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入30份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维6份、硅烷偶联剂0.6份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1.2份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层，先将湿润的硅藻土32份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉12.5份、陶瓷粉12.5份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂22份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在4.5％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
【实施例五】
本实施例公开了一种新型石墨耐火材料板及其生产工艺，具体如下：
一种新型石墨耐火材料板，该耐火材料板由复合为一体的耐火层、保温层及粘结层组成；耐火层、保温层、粘结层的厚度比为2：1：1；
耐火层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉62.5份、黏土22.5份、氯化钠3.5份、氯化钙7.5份、氧化镁7.5份、结合剂28份；
保温层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉17.5份、水泥38份、粉煤灰17.5份、发泡剂1.8份、玻璃纤维7.5份、硅烷偶联剂0.8份；
粘结层由以下重量份的各物质组成：
石墨粉17.5份、陶瓷粉17.5份、硅藻土37.5份、结合剂28份。
进一步地，耐火层、粘结层中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。
一种新型石墨耐火材料板的生产工艺包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层、保温层及粘结层生产用原料，每一组分中熟料占1/2；
步骤三、制备耐火层，先将黏土22.5份、氯化钙7.5份、氧化镁7.5份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉62.5份、氯化钠3.5份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层，先将石墨粉17.5份、水泥38份、粉煤灰17.5份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入35份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维7.5份、硅烷偶联剂0.8份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1.8份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层，先将湿润的硅藻土37.5份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉17.5份、陶瓷粉17.5份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂28份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在5.5％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种新型石墨耐火材料板，其特征在于：该耐火材料板由复合为一体的耐火层(1)、保温层(2)及粘结层(3)组成；所述耐火层(1)、保温层(2)、粘结层(3)的厚度比为2：1：1；
所述耐火层(1)由以下重量份的各物质组成：
石墨粉55～65份、黏土20～35份、氯化钠2～4份、氯化钙5～10份、氧化镁5～10份、结合剂20～30份；
所述保温层(2)由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10～20份、水泥30～40份、粉煤灰10～20份、发泡剂1～2份、玻璃纤维5～10份、硅烷偶联剂0.5～1份；
所述粘结层(3)由以下重量份的各物质组成：
石墨粉10～20份、陶瓷粉10～20份、硅藻土30～40份、结合剂20～30份。
2.根据权利要求1所述的新型石墨耐火材料板，其特征在于：耐火层(1)、粘结层(3)中使用的结合剂为酚醛树脂或硅溶胶。
3.一种如权利要求1所述的新型石墨耐火材料板的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺包括以下步骤：
步骤一、准备生产原料，根据生产需求，研磨到适当细度；选取部分的原料，进行预热烘干处理，获得熟料；
步骤二、根据上述重量份配比，准备耐火层(1)、保温层(2)及粘结层(3)生产用原料，每一组分中熟料占1/3～1/2；
步骤三、制备耐火层(1)，先将黏土20～35份、氯化钙5～10份、氧化镁5～10份投入到混料机中，高速混合15min，在混合过程中加入1/2量的粘合剂并洒入少量水；再依次将石墨粉55～65份、氯化钠2～4份份，高速混合15min，同样，在混合过程中加入剩余1/2量的结合剂并洒入少量水；充分混合后，将耐火层混合料倒入成型模具中，待用；
制备保温层(2)，先将石墨粉10～20份、水泥30～40份、粉煤灰10～20份投入到搅拌机中，高速搅拌混合，边搅拌边加入25～40份水；搅拌均匀后将预先混合的玻璃纤维5～10份、硅烷偶联剂0.5～1份加入到搅拌机中，随后，加入发泡剂1～2份，搅拌45S，得保温层混合料，待用；
制备粘结层(3)，先将湿润的硅藻土30～40份投入到另一搅拌机中，随后，依次将石墨粉10～20份、陶瓷粉10～20份加入到搅拌机中，高速搅拌混合，搅拌均匀后，加入结合剂20～30份，继续搅拌5min，得粘结层混合料，待用；
步骤四、将放入到模具中的耐火层混合料放入到氮化机中氮化成型烧结，在耐火层半成型时倒入保温层混合料，继续氮化成型烧结，待保温层半成型时倒入粘结层混合料，继续氮化成型烧结，在烧结过程中，施加均匀的挤压力，使耐火层、保温层、粘接层更好的结合，直至烧结完成；
步骤五、烧结完成后，将复合在一起的耐火层、保温层、粘接层取出，放入烘干箱中干燥，水分含量在4～6％时，完成干燥，得耐火材料板；
步骤六、将干燥后的耐火材料板取出，室温条件下冷却，即为本发明的耐火材料板；根据生产需求切割并包装。
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