CN112008829A - 一种整体式耐火砖生产工艺及其制备的耐火砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式耐火砖生产工艺及其制备的耐火砖，涉及耐火材料技术领域；一种整体式耐火砖生产工艺，包括以下步骤：S1附膜：取木模具，缠附EVA膜，喷涂醇基涂料，制得负压模；S2砂型层填充：将负压模吊入保温箱中，填充石英砂，形成砂型层；S3吊模：对保温箱抽真空，吊出木模具，保温箱中形成浇铸空腔；S4混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下原料：氧化铝，锆英砂，脱硅锆，纯碱；S5熔融：将混合料加热融化，制得浇铸液；S6浇筑：将浇铸液注入浇铸空腔中，降温，制得耐火砖。整体式耐火砖生产工艺具有安全性高的优点。耐火砖具有机械强度高的优点。

Description

一种整体式耐火砖生产工艺及其制备的耐火砖

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种整体式耐火砖生产工艺及其制备的耐火砖。

背景技术

玻璃池炉的加料口拐角砖以及流液洞拐角砖，在玻璃企业的生产过程中，发挥着重要的作用。尤其是加料口拐角砖是整个窑炉使用寿命长短的关键，因其位置的特殊性，拐角砖受冲刷、侵蚀严重，故对拐角砖的质量要求高，拐角砖材质一般选用AZS－41#WS材料。

目前耐火材料的常规生产工艺一般是先将原料熔化成熔融液，再将熔融液注入所需形状和规格的砂型模具中，制成相应的耐火材料。耐火材料所用的砂型模具一般是用水玻璃砂型板或树脂砂型板根据产品形状大小拼装组合而成。为了控制耐火材料的晶相结构，一般需要将砂型模具放置在保温箱内以控制熔融液的降温速率；为了避免高温熔融液注入后砂型模具发生变形而影响产品质量，在砂型模具与保温箱内壁之间一般需要填充保温砂，并需要将保温砂振实后方可使用。

针对上述相关技术，由于拐角砖体型大，形状不规则，拐角砖每件重量约1.8-2.5吨，发明人认为，按上述相关技术的技术方案生产存在以下问题：砂型模具由水玻璃砂型板或树脂砂型板根据拐角砖形状大小拼装组合而成，在保温箱中加保温砂振实时，型板在保温砂的挤压中容易出现裂缝，在高温熔融液浇铸过程中容易导致型腔漏料，一方面高温熔融液渗漏容易引发安全事故，存在一定的安全隐患，降低了拐角砖生产工艺的安全性，另一方面有裂缝的型板也容易影响熔融液退火效果，影响产品晶相组成，给产品的机械强度带来一定的不利影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种整体式耐火砖生产工艺，其具有安全性高的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种耐火砖，其具有机械强度高的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种整体式耐火砖生产工艺，包括以下步骤：

S1附膜：取中空的木模具，木模具周侧和底部设置有若干吸附孔，在木模具周侧和底部的表面缠附EVA膜，将木模具内部抽真空至-0.06至-0.04MPa，真空通过吸附孔将EVA膜贴附在木模具表面形成第一薄膜层，在第一薄膜层表面均匀喷涂醇基涂料，第一薄膜层表面形成第一涂料层，然后于55-65℃的暖风中干燥5-10min，制得负压模；所述醇基涂料主要由包括以下重量份的醇基涂料原料制成：耐高温涂料50-70份，无水乙醇15-25份；

S2砂型层填充：在保温箱底部均匀铺设不小于300mm厚的石英砂，将负压模吊入保温箱中，将负压模与保温箱内壁之间的孔隙用石英砂填充，用1-2倍的保温箱、木模具和石英砂总重力的力震动保温箱3-5次，将石英砂振实并填满负压模与保温箱内壁之间的孔隙，在负压模与保温箱内壁之间形成砂型层；所述保温箱靠近保温箱内壁处连接有真空架；

S3吊模：在砂型层上表面贴附EVA膜，再均匀喷涂醇基涂料，在砂型层上表面形成第二薄膜层和第二涂料层；通过真空架对保温箱抽真空至-0.07MPa至-0.05MPa，石英砂中的空气被抽出，真空吸附使第一涂料层和第一薄膜层粘附在砂型层上，对木模具内腔加压使木模具内腔的压力为常压，第一薄膜层与木模具分离，吊出木模具，在保温箱中形成浇铸空腔；

S4混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝28-38份，锆英砂20-30份，脱硅锆5-15份，纯碱0.5-1.5份；

S5熔融：将混合料加热至1950-2050℃，融化90-150min，制得浇铸液；

S6浇筑：将浇铸液注入浇铸空腔中，用8-15天降温至不高于55℃，制得耐火砖。

通过采用上述技术方案，通过抽真空在木模具表面形成第一薄膜层，喷涂醇基涂料形成第一涂料层，将负压模放入保温箱后，在保温箱内填充石英砂，在负压模与保温箱内壁之间形成砂型层，通过抽真空脱除砂型层中的空气，第一涂料层和第一薄膜层粘附在砂型层上，同时将木模具内腔的压力升至常压，第一涂料层和第一薄膜层与木模具分离，抽出木模具，形成浇筑空腔，再通过浇注浇铸液，制得耐火砖；避免了水玻璃砂型板或树脂砂型板的使用，避免在石英砂振实过程中，水玻璃砂型板或树脂砂型板发生破裂甚至坍塌，提高了大型耐火砖生产的合格率，有助于避免高温浇铸液渗漏，减少安全隐患，提高耐火砖生产工艺的安全性。与此同时，由于附有涂料层和薄膜层的砂型层不易破裂，有助于浇铸液缓慢降温，有助于提高退火效果，提高耐火砖产品中高强度晶相的含量，提高耐火砖抗压强度。而加入耐高温涂料有助于提高EVA膜在砂型层上的粘附强度，加入乙醇可稀释耐高温涂料，有助于耐高温涂料均匀分散在EVA膜上，乙醇沸点低，挥发快，有助于提高第一涂料层与第一薄膜层之间的粘结强度，有助于避免耐火砖产生微裂纹，提高耐火砖产品机械强度。

优选的，所述步骤S4中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝30-35份，锆英砂20-30份，脱硅锆8-12份，纯碱0.8-1.2份。更优的，氧化铝32份，锆英砂25份，脱硅锆10份，纯碱1份。

通过采用上述技术方案，使用更优的原料投料配比，有助于改善耐火砖产品的晶相结构，提高耐火砖机械强度。

优选的，所述混合料的粒径不大于650μm，所述石英砂的粒径为250μm至380μm，所述保温箱内壁至第一涂料层的最短距离不小于80mm。

通过采用上述技术方案，使用合适粒径大小的原料，有助于提高耐火砖各组分之间的粘结强度，提高耐火砖机械强度。

优选的，所述步骤S5将混合料加热至1950-2050℃，融化90-150min，制得熔融液，向熔融液中通入400-500L/h的氧气一次吹氧处理5-10min，停止吹氧，精炼15-20min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理5-10min，制得浇铸液；所述吹氧处理通过氧枪向熔融液中通入氧气，所述氧枪出气端插入熔融液液面下38-42cm位置处。

通过采用上述技术方案，通过对熔融液吹氧处理，使熔融液流动起来，有助于避免熔融液分层，也有助于避免熔融液中残留少量未融化组分，有助于各组分均匀分布在耐火砖中，提高耐火砖机械强度。

优选的，所述耐高温涂料为锆英粉涂料，所述锆英粉涂料中氧化锆含量小于65％，二氧化硅含量大于33％。

通过采用上述技术方案，使用锆英粉涂料，锆英粉涂料粘附在砂型层上，对耐火砖起到一定的保护作用，有助于避免耐火砖产生微裂纹，提高耐火砖机械强度，延长耐火砖使用寿命，有助于产品市场推广。

优选的，所述混合料原料还包括30-35重量份的回头料，所述回头料为耐火砖生产过程中产生的废料。

通过采用上述技术方案，使用耐火砖生产过程中产生的废料，有助于废料循环利用，提高产品环保性，降低成本。

优选的，所述醇基涂料原料还包括1.5-3.5重量份的羟乙基甲基丙烯酯磷酸酯；所述混合料原料还包括0.1-0.3重量份的氧化钇和0.8-1.2重量份的硅酸镁。

通过采用上述技术方案，在醇基涂料原料加入少量的羟乙基甲基丙烯酯磷酸酯，有助于提高涂料层在砂型层上的粘结强度，提高砂型层稳定性，有助于避免耐火砖中产生微裂纹，提高产品机械强度。加入氧化钇，有助于提高耐火砖产品中高强度的四方晶相氧化锆的稳定性，提高产品机械强度。加入硅酸镁有助于降低混合料熔融温度，有助于提高耐火砖产品中高强度的鳞石英晶相的含量，有助于提高耐火砖的机械强度。

优选的，所述第一薄膜层和第二薄膜层的厚度均为40-60μm，所述第一涂料层和第二涂料层的厚度均为0.8-1.2mm。更优的，所述第一薄膜层和第二薄膜层的厚度均为50μm，所述第一涂料层和第二涂料层的厚度均为1mm。

通过采用上述技术方案，控制薄膜层和涂料层厚度，有助于提高砂型层的稳定性，有助于避免耐火砖中产生微裂纹，提高产品机械强度。

优选的，所述保温箱为上方开口的长方体形保温箱，所述保温箱靠近保温箱内壁处连接有真空架，所述真空架包括分别与长方体保温箱四个内角相贴合的立柱，所述立柱上设置有若干与立柱内部连通的抽气孔，所述真空架连接有与立柱连通的抽气泵。

通过采用上述技术方案，通过设置含有抽气孔的真空架，有助于均匀抽出砂型层中的空气，有助于提高砂型层与第一涂料层之间的粘附强度，提高砂型层稳定性，有助于避免耐火砖中产生微裂纹，提高产品机械强度。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐火砖，由上述的整体式耐火砖生产工艺制得。

通过采用上述技术方案，使用本申请公开的方法制备耐火砖，有助于提高安全性，提高产品合格率，提高产品机械强度，有助于延长产品使用寿命，有助于产品市场推广。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过将附有EVA膜和耐高温涂料的木模具放入保温箱中，再加入石英砂振实后形成砂型层，EVA膜和耐高温涂料粘附在砂型层上，吊出木模具，形成浇筑空腔，避免了水玻璃砂型板或树脂砂型板的使用，避免在石英砂振实过程中，水玻璃砂型板或树脂砂型板发生破裂甚至坍塌，提高了大型耐火砖生产的合格率，有助于避免高温浇铸液渗漏，减少安全隐患，提高耐火砖生产工艺的安全性；由于附有涂料层和薄膜层的砂型层不易破裂，有助于浇铸液缓慢降温，有助于提高退火效果，提高耐火砖产品中高强度晶相的含量，提高耐火砖抗压强度；而加入耐高温涂料有助于提高EVA膜在砂型层上的粘附强度，加入乙醇可稀释耐高温涂料，有助于耐高温涂料均匀分散在EVA膜上，乙醇沸点低，挥发快，有助于提高第一涂料层与第一薄膜层之间的粘结强度，有助于避免砂型层产生微裂纹，提高耐火砖产品机械强度；

2.本申请通过采用控制混合料粒径、对熔融液进行吹氧处理、混合料中加入氧化钇和硅酸镁等方式，有助于提高耐火砖机械强度，有助于延长产品使用寿命，有利于产品市场推广；

3.本申请通过设置含有抽气孔的真空架，有助于均匀抽出砂型层中的空气，有助于提高砂型层与第一涂料层之间的粘附强度，提高砂型层稳定性，有助于避免耐火砖中产生微裂纹，提高产品机械强度。

附图说明

图1为本申请使用的保温箱结构示意图；

图2为本申请使用的保温箱隐藏箱体后的结构示意图。

附图标记：1、真空架；2、立柱；3、抽气孔；4、抽气泵；5、抽气阀；6、箱体。

具体实施方式

实施例

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

体积大的耐火砖，尤其是拐角砖，由于体型大，还有可能存在形状不规则的问题，拐角砖每件重量一般达到1.8-2.5吨。目前常规的耐火砖生产工艺是先将原料熔化成熔融液，再将熔融液注入所需形状和规格的砂型模具中，制成相应的耐火砖，耐火砖所用的砂型模具一般是用水玻璃砂型板或树脂砂型板根据产品形状大小拼装组合而成。为了控制耐火砖的晶相结构，一般需要将砂型模具放置在保温箱内以控制熔融液的降温速率；为了避免高温熔融液注入后砂型模具发生变形而影响产品质量，在砂型模具与保温箱内壁之间一般需要填充保温砂，保温砂一般为石英砂，并需要将保温砂振实后方可使用。按上述相关技术方式生产大型耐火砖存在以下问题：1、水玻璃砂型板或树脂砂型板根据耐火砖的形状大小拼装组合，再入保温箱加保温砂振实时，因型腔太大，型板承压过大，外部保温砂在振实过程中，型板容易碎裂导致型腔坍塌，成品率降低，安全性降低；2、型板在保温砂的挤压中容易出现裂痕，影响熔融液退火效果，影响产品晶相组成和耐火砖机械强度，在高温熔融液浇铸过程中容易导致型腔漏料，高温熔融液渗漏容易引发安全事故，存在一定的安全隐患；3、因拐角砖体型大，正砖加切断高度和冒口高度不少于3000mm，高度过高，保温箱的箱体高度一般为1000mm，保温箱框体高度一般为600mm，需要多个保温箱叠加方可满足要求，不同保温箱之间的结合缝处容易漏风，产品退火过程中容易出现较大的温差，容易导致产品断裂或者形成冷裂纹，影响产品机械强度；4、拐角砖形状不规则，保温箱体叠加的结合缝处漏风，容易导致产品退火效果不好，内部结晶异常，晶相不能达到产品应有的要求，影响产品机械强度。

针对上述相关技术的不足，发明人开发了利用负压成型技术，整体造型浇铸成型的工艺技术，取得了良好的效果。较之上述相关技术，本申请技术方案具有如下有益效果：1、木模具可根据耐火砖产品的要求，1:1打造所需产品样模，利用负压浇铸技术造整体砂型,保温砂振实抽真空固定，有助于避免因型板强度以及型腔大造成的坍塌、变形以及落料，提高安全性，提高产品合格率，本申请技术方案生产1.8-2.5吨拐角砖的合格率达到100％；2、保温箱全焊接一体式，避免了叠加造成漏风现象，保温退火稳步进行，无断裂、冷裂纹产生，提高耐火砖产品机械强度，提高安全性；3、保温砂颗粒度小，保温密实，高温溶液慢速降温过程使溶液结晶有序，有助于形成高强度的晶相结构，提高产品机械强度，提高产品抗侵蚀和耐冲刷性能。本申请技术方案适用于大型耐火砖，尤其是拐角砖的生产。

本申请中乙醇的作用是稀释锆英粉涂料中的液化锆英粉和粘接剂，使之能均匀喷涂在EVA膜上，乙醇沸点低，挥发快，使用乙醇有助于涂料快速干结，有助于薄膜层和涂料层粘附在砂型层上。

本申请使用氧化电熔法制锆刚玉，电熔法制高温耐火砖一般通过石墨电极对原材料进行加热熔融处理，本申请通过对熔融液吹氧处理可有效遏制因石墨电极脱碳进入熔融液后在高温下发生还原反应对产品质量造成的不利影响，有助于提高产品的纯度、密度和耐火度，有助于提高产品耐腐蚀性和耐冲刷能力。

本发明所涉及的原料均为市售，原料的型号及来源如表1所示。

表1原料的规格型号及来源

以下实施例中使用的回头料为成都展新电熔耐火砖有限公司生成耐火砖过程中产生的废料，回头料中氧化锆38.8％，氧化硅14.4％，氧化铝44.5％。以下实施例中使用的石英砂产自四川，将石英砂用孔径分别为250μm和380μm的筛网筛分，粒径大于380μm的石英砂颗粒用粉碎机粉碎至不大于380μm为止，选用粒径为250-380μm石英砂。

实施例1：一种整体式耐火砖生产工艺，包括如下步骤：

S1附膜：取6kg耐高温涂料和2kg无水乙醇，以200转/分钟的转速搅拌60min，制得醇基涂料。取中空的长方体形木模具，木模具的外形尺寸为80cm*40cm*25cm，竖立放置的木模具周侧四个面等间距设置有2排共10个孔径为700μm的吸附孔，木模具底部等间距设置有2排共4个孔径为700μm的吸附孔，在木模具周侧和底部的表面缠附50μm厚的EVA膜，将木模具内腔抽真空至-0.05MPa，真空通过吸附孔将EVA膜贴附在木模具表面形成第一薄膜层，在第一薄膜层表面均匀喷涂醇基涂料，薄膜层表面形成1mm厚的第一涂料层，将木模具吊入烘烤箱，于60℃的暖风中干燥6min，制得负压模。

S2砂型层填充：在保温箱底部均匀铺设300mm厚的粒径为250-380μm的石英砂，将负压模吊入保温箱中，将负压模与保温箱内壁之间的孔隙用石英砂填充，用1.5倍保温箱与石英砂总重力的力震动保温箱4次(保温箱、石英砂和木模具的总重量600kg，振动力9000N)，将石英砂振实并填满负压模与保温箱内壁之间的孔隙，在负压模与保温箱内壁之间形成86mm厚的砂型层。

如图1和图2所示，保温箱为上方开口的长方体形保温箱，保温箱包括箱体6和靠近箱体6内壁安装的真空架1，真空架1包括四个分别与长方体保温箱四个内角相贴合的立柱2，立柱2上设置有若干与立柱2内部连通的抽气孔3，真空架1连接有与立柱2连通的抽气泵4，抽气泵4与真空架1之间设置有抽气阀5。

S3吊模：将砂型层上表面贴附50μm厚的EVA膜，在砂型层上表面形成第二薄膜层，再均匀喷涂醇基涂料，形成厚度为1mm的第二涂料层；打开抽气阀，启动抽气泵，通过真空架和抽气孔对保温箱抽真空至-0.06MPa，石英砂中的空气被抽出，真空吸附使第一涂料层和第一薄膜层粘附在砂型层上，木模具上表面设置有进气阀，打开进气阀使木模具内腔的压力为常压，第一薄膜层与木模具分离，吊出木模具，保温箱中形成浇铸空腔。

S4混料：称取64kg氧化铝，加入50kg锆英砂、20kg脱硅锆、2kg纯碱、2kg硅酸镁、0.4kg氧化钇和64kg回头料，混合均匀，用粉碎机粉碎，用孔径为650μm的筛网筛分，粒径大于650μm的颗粒继续粉碎至不大于650μm为止，制得混合料。

S5熔融：将混合料转入电弧炉中，用石墨电极加热至2000℃，融化130min，制得熔融液，将氧枪出气端插入熔融液液面下40cm位置处，用氧枪向熔融液中通入氧气一次吹氧处理8min，氧气压力0.4MPa，氧气流量为450L/h，停止吹氧，2000℃继续精炼18min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理8min，制得浇铸液。

S6浇筑：将浇铸液注入浇铸空腔中，用12天降温至55℃，制得尺寸为80cm*40cm*25cm耐火砖。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，实施例2在实施例1的基础上放大10倍，实施例2所用的原料的重量是实施例1的10倍，实施例2制得的耐火砖为拐角砖，拐角砖的尺寸为1.6m*0.9m*0.6m，实施例2保温箱、石英砂和木模具的总重量为6吨，振动力为80000N，其它均与实施例1保持一致。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，实施例3的醇基涂料中加入了0.15kg羟乙基甲基丙烯酯磷酸酯，其它均与实施例1保持一致。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，实施例4的醇基涂料中加入了0.35kg羟乙基甲基丙烯酯磷酸酯，其它均与实施例1保持一致。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，实施例5中不加入回头料，其它均与实施例1保持一致。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，实施例6的步骤S5中不通入氧气进行吹氧处理，其它均与实施例1保持一致。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，实施例7中不加入硅酸镁和氧化钇，其它均与实施例1保持一致。

实施例8-15

实施例8-15与实施例1的区别在于，实施例8-15各原料的添加量不同，其它均与实施例1保持一致，实施例8-15各原料的添加量见表2。

表2实施例8-15的各原料的添加量

实施例16-19

实施例16-19与实施例1的区别在于，实施例16-19各步骤工艺参数不同，其它均与实施例1保持一致，实施例16-19各步骤工艺参数见表3。

表3实施例16-19各步骤中的参数

对比例

对比例1

一种整体式耐火砖生产工艺，包括如下步骤：

S1保温砂填充：用内腔尺寸为80cm*40cm*25cm的水玻璃砂型模具(成都展新耐火材料有限公司提供，水玻璃砂型板厚度为80mm)，在保温箱底部均匀铺设300mm厚的粒径为250-380μm的石英砂，将水玻璃砂型模具吊入保温箱中，将水玻璃砂型模具与保温箱内壁之间的孔隙用石英砂填充，保温箱、石英砂和水玻璃砂型模具的总重量580kg，用8600N的振动力震动保温箱4次，将石英砂振实并填满负压模与保温箱内壁之间的孔隙，在水玻璃砂型模具与保温箱内壁之间形成5mm厚的砂型保温层。

S2混料：称取64kg氧化铝，加入50kg锆英砂、20kg脱硅锆、2kg纯碱和64kg回头料，混合均匀，粉碎，制得混合料，用粉碎机粉碎，用孔径为650μm的筛网筛分，粒径大于650μm的颗粒继续粉碎至不大于650μm为止，制得混合料。

S3熔融：将混合料转入电弧炉中，用石墨电极加热至2000℃，融化130min，制得熔融液，将氧枪出气端插入熔融液液面下40cm位置处，用氧枪向熔融液中通入氧气一次吹氧处理8min，氧气压力0.4MPa，氧气流量为450L/h，停止吹氧，2000℃继续精炼18min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理8min，制得浇铸液。

S4浇筑：将浇铸液注入水玻璃砂型模具中，用12天降温至55℃，制得尺寸为80cm*40cm*25cm耐火砖。

对比例2

对比例2与对比例1的区别在于，对比例2使用内腔尺寸为120cm*60cm*40cm的水玻璃砂型模具(成都展新耐火材料有限公司提供，水玻璃砂型板厚度为80mm)，其它均与对比例1保持一致。水玻璃砂型模具尺寸较大，目的是制备更大尺寸的耐火砖，但在石英砂振实过程中，水玻璃砂型板破裂，型腔坍塌，存在安全隐患，无法进行浇铸液浇注，实验终止，用该技术方案无法浇铸大尺寸的耐火砖。

性能检测

将耐火砖产品切割成若干尺寸为230mm*114mm*65mm的标准试验件，进行耐压强度和抗折强度测试。

1、耐压强度：参照GB/T5072.2-2004《耐火砖常温耐压强度试验方法》公开的方法3：隔热耐火砖耐压强度试验方法，进行耐压强度测试，并计算不同产品的常温耐压强度，实验结果如表4。

2、抗折强度：参照GB/T3001-2007《耐火砖常温抗折强度试验方法》公开的抗折强度试验方法进行测试，并计算不同产品的常温抗折强度，实验结果如表4。

表4不同耐火砖产品性能测试结果对比表

对比例1不用本申请公开工艺制备砂型层和浇筑空腔，采用现有的常规技术方案，用水玻璃砂型板组装的水玻璃砂型模具，再将浇铸液注入水玻璃砂型模具中，制备出的耐火砖产品耐压强度和抗折强度均不高，机械强度低，不利于产品的市场推广。对比例2在对比例1的基础上，扩大了水玻璃砂型模具的尺寸，目的是制备更大尺寸的耐火砖，但在石英砂振实过程中，水玻璃砂型板破裂，型腔坍塌，存在安全隐患，无法进行浇铸液浇注，用该技术方案无法浇铸大尺寸的耐火砖。结合对比例1-2的实验结果，可以看出，现有的常规技术方案生产较大尺寸的耐火砖存在安全性低、成品率低的缺陷，制备的较小尺寸耐火砖的机械强度不高。

对比实施例1和对比例1的实验结果，可以看出，使用本申请公开的方法制备耐火砖，有助于提高耐火砖机械强度。对比实施例1和实施例2的实验结果，实施例2制备出的大尺寸耐火砖具有优异的机械强度，实施例2比对比例2的目标耐火砖的尺寸更大，通过对比实施例1-2与对比例1-2，可以看出，本申请公开整体式耐火砖生产工艺具有更高的安全性和更好的成品率，本申请提高了耐火砖生产工艺的安全性和成品率，同时提高了耐火砖产品的机械强度。

对比实施例1和实施例3-4的实验结果，实施例3-4的醇基涂料中加入了少量的羟乙基甲基丙烯酯磷酸酯，制备出的耐火砖产品具有更优的机械强度。对比实施例1和实施例5的实验结果，实施例5中未加入了回头料，制备出的耐火砖产品耐压强度和抗折强度差别不大，但使用回头料利于实现废料回收利用。对比实施例1和实施例6的实验结果，实施例6的步骤S5中不通入氧气进行吹氧处理，制备出的耐火砖产品的耐压强度和抗折强度均有所降低，不利于产品的市场推广。对比实施例1和实施例7的实验结果，实施例7中未加入氧化钇和硅酸镁，制备出的耐火砖产品的耐压强度和抗折强度均有所降低，不利于产品的市场推广。

相比于实施例1，实施例8-15中各原料的加量不同，实施例16-19中各步骤工艺参数有所不同，制备出的耐火砖产品均具有优异的耐压强度和抗折强度，有助于延长耐火砖产品使用寿命，有利于产品市场推广。

在实际生产过程中，可根据需要对耐火砖产品进行切割和打磨，切割和打磨产生的冒口料和生产过程中产生的不合格的废品料可用作回头料用于耐火砖生产。实际生产过程中可根据耐火砖产品需要的形状大小制作相应的木模具。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1附膜：取中空的木模具，木模具周侧和底部设置有若干吸附孔，在木模具周侧和底部的表面缠附EVA膜，将木模具内部抽真空至-0.06至-0.04MPa，真空通过吸附孔将EVA膜贴附在木模具表面形成第一薄膜层，在第一薄膜层表面均匀喷涂醇基涂料，第一薄膜层表面形成第一涂料层，然后于55-65℃的暖风中干燥5-10min，制得负压模；所述醇基涂料主要由包括以下重量份的醇基涂料原料制成：耐高温涂料50-70份，无水乙醇15-25份；

S2砂型层填充：在保温箱底部均匀铺设不小于300mm厚的石英砂，将负压模吊入保温箱中，将负压模与保温箱内壁之间的孔隙用石英砂填充，用1-2倍的保温箱、木模具和石英砂总重力的力震动保温箱3-5次，将石英砂振实并填满负压模与保温箱内壁之间的孔隙，在负压模与保温箱内壁之间形成砂型层；所述保温箱靠近保温箱内壁处连接有真空架；

S3吊模：在砂型层上表面贴附EVA膜，再均匀喷涂醇基涂料，在砂型层上表面形成第二薄膜层和第二涂料层；通过真空架对保温箱抽真空至-0.07MPa至-0.05MPa，石英砂中的空气被抽出，真空吸附使第一涂料层和第一薄膜层粘附在砂型层上，对木模具内腔加压使木模具内腔的压力为常压，第一薄膜层与木模具分离，吊出木模具，在保温箱中形成浇铸空腔；

S4混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝28-38份，锆英砂20-30份，脱硅锆5-15份，纯碱0.5-1.5份；

S5熔融：将混合料加热至1950-2050℃，融化90-150min，制得浇铸液；

S6浇筑：将浇铸液注入浇铸空腔中，用8-15天降温至不高于55℃，制得耐火砖。

2.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于，所述步骤S4中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝30-35份，锆英砂20-30份，脱硅锆8-12份，纯碱0.8-1.2份。

3.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述混合料的粒径不大于650μm，所述石英砂的粒径为250μm至380μm，所述保温箱内壁至第一涂料层的最短距离不小于80mm。

4.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述步骤S5将混合料加热至1950-2050℃，融化90-150min，制得熔融液，向熔融液中通入400-500L/h的氧气一次吹氧处理5-10min，停止吹氧，精炼15-20min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理5-10min，制得浇铸液；所述吹氧处理通过氧枪向熔融液中通入氧气，所述氧枪出气端插入熔融液液面下38-42cm位置处。

5.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述耐高温涂料为锆英粉涂料，所述锆英粉涂料中氧化锆含量小于65%，二氧化硅含量大于33%。

6.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述混合料原料还包括30-35重量份的回头料，所述回头料为耐火砖生产过程中产生的废料。

7.根据权利要求6所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述醇基涂料原料还包括1.5-3.5重量份的羟乙基甲基丙烯酯磷酸酯；所述混合料原料还包括0.1-0.3重量份的氧化钇和0.8-1.2重量份的硅酸镁。

8.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述第一薄膜层和第二薄膜层的厚度均为50μm，所述第一涂料层和第二涂料层的厚度均为0.8-1.2mm。

9.根据权利要求1所述的一种整体式耐火砖生产工艺，其特征在于：所述保温箱为上方开口的长方体形保温箱，所述保温箱靠近保温箱内壁处连接有真空架（1），所述真空架（1）包括四个分别与长方体保温箱四个内角相贴合的立柱（2），所述立柱（2）上设置有若干与立柱（2）内部连通的抽气孔（3），所述真空架（1）连接有与立柱（2）连通的抽气泵（4）。

10.一种耐火砖，其特征在于：由权利要求1-9任意一项所述的一种整体式耐火砖生产工艺制得。

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