CN112250455A - 一种高温耐火材料及制造工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高温耐火材料技术领域，且公开了一种高温耐火材料及制造工艺方法，包括以下重量份数配比的原料：氧化硅料10‑25份、石英砂10‑15份、碳酸镁5‑6份、刚玉15‑20份、含稀土原料0.3‑1.2份、二氧化铬7‑8份、甲基纤维素0.7‑1.2份、莫来石10‑20份、白云石30‑40份、硅酸钠0.5‑0.7份、碳酸溶液20‑30份、膨胀剂0.4‑0.7份、结合剂5‑15份。该高温耐火材料，通过加入氧化硅料和大幅度增加高温耐火材料的粘结强度，使高温耐火材料防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷，同时也能增强其材料高耐磨强度和其耐腐蚀性，通过增加刚玉和白云石原料增加其材料本体强度，抗压能力，通过增加甲基纤维素提高高温耐火材料的本体韧性程度，生产简单，原料成本低，且质量效果好。

Description

一种高温耐火材料及制造工艺方法
技术领域
本发明涉及高温耐火材料技术领域，具体为一种。一种高温耐火材料及制造工艺方法。
背景技术
耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料、高级耐火材料和特级耐火材料，按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料，目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。
目前随着耐火材料在各行各业中的广泛应用，以及需求量的不断增大，现有生产工艺较为复杂和而且原料成本过高，导致生产产量低下。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高温耐火材料及制造工艺方法，具备成本低，质量高等优点，解决了现有生产工艺较为复杂和而且原料成本过高，导致生产产量低下的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：氧化硅料10-25份、石英砂10-15份、碳酸镁5-6份、刚玉15-20份、含稀土原料0.3-1.2份、二氧化铬7-8份、甲基纤维素0.7-1.2份、莫来石10-20份、白云石30-40份、硅酸钠0.5-0.7份、碳酸溶液20-30份、膨胀剂0.4-0.7份、结合剂5-15份。
优选的，所述含稀土原料为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的一种或几种结合混合而成。
优选的，所述甲基纤维素的密度为0.6～0.9g/cm3，其中甲氧基含量为26％～33％。
优选的，所述膨胀剂为铝酸钙、硅酸盐水泥混合而成。
优选的，所述结合剂为亚硫酸纸浆废液和海澡酸钠的混合物，两者重量比为1：2。
优选的，所述碳酸溶液的密度为1.25～1.5g/cm3。
优选的，所述二氧化铬的密度为3.7～4.9g/cm3。
优选的，所述氧化硅料为氧化硅粉末。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种高温耐火材料的制造工艺方法，包括以下步骤：
S1、称取原料
通过将称量设备称量出氧化硅料、石英砂、碳酸镁、刚玉、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、莫来石、白云石、硅酸钠、碳酸溶液、膨胀剂和结合剂进行备用；
S2、原料预烧
将称取好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石分别放置到高温炉中进行高温预烧，其高温预烧温度为500～600摄氏度，加热预烧15～25分钟后取出，将预烧好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石熟料放置备用；
S3、原料粉碎研磨
将预烧成熟料的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过相关的粉碎装置进行原料粉碎，在将粉碎后的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过研磨设备，研磨成粉状颗粒进行备用；
S4、原料混合
将石英砂熟料粉、刚玉熟料粉、白云石熟料粉、莫来石熟料粉，倒入到混合机中进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟后，加入氧化硅料、碳酸镁、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、碳酸钠进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟，再加入碳酸溶液、膨胀剂、结合剂进行混合搅拌，并启动加热装置对混合机内部进行加热，加热至40～50摄氏度，加热搅拌7～15分钟后出料，得到混合原料；
S5、压膜成型
将混合原料送到压膜机的成型模具中进行压模成型，得到高温耐火材料生胚，再将得到的高温耐火材料生胚放入干燥设备进行干燥处理；
S6、煅烧
将干燥后的高温耐火材料生胚放入到煅烧炉中进行高温煅烧，煅烧温度为1200～1500摄氏度，煅烧时间为10～15小时，煅烧完成后得到成品高温耐火材料。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高温耐火材料，具备以下有益效果：
该高温耐火材料，通过加入氧化硅料和大幅度增加高温耐火材料的粘结强度，使高温耐火材料防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷，同时也能增强其材料高耐磨强度和其耐腐蚀性，通过增加刚玉和白云石原料增加其材料本体强度，抗压能力，通过增加甲基纤维素提高高温耐火材料的本体韧性程度，生产简单，原料成本低，且质量效果好。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种高温耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：氧化硅料10份、石英砂10份、碳酸镁5-6份、刚玉15份、含稀土原料0.3-1.2份、二氧化铬7-8份、甲基纤维素0.7-1.2份、莫来石10份、白云石30份、硅酸钠0.5-0.7份、碳酸溶液20-30份、膨胀剂0.4-0.7份、结合剂5-15份。
含稀土原料为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的一种或几种结合混合而成。
甲基纤维素的密度为0.6～0.9g/cm3，其中甲氧基含量为26％～33％。
膨胀剂为铝酸钙、硅酸盐水泥混合而成。
结合剂为亚硫酸纸浆废液和海澡酸钠的混合物，两者重量比为1：2。
碳酸溶液的密度为1.25～1.5g/cm3。
二氧化铬的密度为3.7～4.9g/cm3。
氧化硅料为氧化硅粉末。
一种高温耐火材料的制造工艺方法，包括以下步骤：
S1、称取原料
通过将称量设备称量出氧化硅料、石英砂、碳酸镁、刚玉、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、莫来石、白云石、硅酸钠、碳酸溶液、膨胀剂和结合剂进行备用；
S2、原料预烧
将称取好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石分别放置到高温炉中进行高温预烧，其高温预烧温度为500～600摄氏度，加热预烧15～25分钟后取出，将预烧好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石熟料放置备用；
S3、原料粉碎研磨
将预烧成熟料的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过相关的粉碎装置进行原料粉碎，在将粉碎后的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过研磨设备，研磨成粉状颗粒进行备用；
S4、原料混合
将石英砂熟料粉、刚玉熟料粉、白云石熟料粉、莫来石熟料粉，倒入到混合机中进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟后，加入氧化硅料、碳酸镁、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、碳酸钠进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟，再加入碳酸溶液、膨胀剂、结合剂进行混合搅拌，并启动加热装置对混合机内部进行加热，加热至40～50摄氏度，加热搅拌7～15分钟后出料，得到混合原料；
S5、压膜成型
将混合原料送到压膜机的成型模具中进行压模成型，得到高温耐火材料生胚，再将得到的高温耐火材料生胚放入干燥设备进行干燥处理；
S6、煅烧
将干燥后的高温耐火材料生胚放入到煅烧炉中进行高温煅烧，煅烧温度为1200～1500摄氏度，煅烧时间为10～15小时，煅烧完成后得到成品高温耐火材料。
实施例二：
一种高温耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：氧化硅料15份、石英砂15份、碳酸镁5-6份、刚玉17份、含稀土原料0.3-1.2份、二氧化铬7-8份、甲基纤维素0.7-1.2份、莫来石15份、白云石35份、硅酸钠0.5-0.7份、碳酸溶液20-30份、膨胀剂0.4-0.7份、结合剂5-15份。
含稀土原料为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的一种或几种结合混合而成。
甲基纤维素的密度为0.6～0.9g/cm3，其中甲氧基含量为26％～33％。
膨胀剂为铝酸钙、硅酸盐水泥混合而成。
结合剂为亚硫酸纸浆废液和海澡酸钠的混合物，两者重量比为1：2。
碳酸溶液的密度为1.25～1.5g/cm3。
二氧化铬的密度为3.7～4.9g/cm3。
氧化硅料为氧化硅粉末。
一种高温耐火材料的制造工艺方法，包括以下步骤：
S1、称取原料
通过将称量设备称量出氧化硅料、石英砂、碳酸镁、刚玉、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、莫来石、白云石、硅酸钠、碳酸溶液、膨胀剂和结合剂进行备用；
S2、原料预烧
将称取好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石分别放置到高温炉中进行高温预烧，其高温预烧温度为500～600摄氏度，加热预烧15～25分钟后取出，将预烧好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石熟料放置备用；
S3、原料粉碎研磨
将预烧成熟料的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过相关的粉碎装置进行原料粉碎，在将粉碎后的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过研磨设备，研磨成粉状颗粒进行备用；
S4、原料混合
将石英砂熟料粉、刚玉熟料粉、白云石熟料粉、莫来石熟料粉，倒入到混合机中进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟后，加入氧化硅料、碳酸镁、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、碳酸钠进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟，再加入碳酸溶液、膨胀剂、结合剂进行混合搅拌，并启动加热装置对混合机内部进行加热，加热至40～50摄氏度，加热搅拌7～15分钟后出料，得到混合原料；
S5、压膜成型
将混合原料送到压膜机的成型模具中进行压模成型，得到高温耐火材料生胚，再将得到的高温耐火材料生胚放入干燥设备进行干燥处理；
S6、煅烧
将干燥后的高温耐火材料生胚放入到煅烧炉中进行高温煅烧，煅烧温度为1200～1500摄氏度，煅烧时间为10～15小时，煅烧完成后得到成品高温耐火材料
实施例三：
一种高温耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：氧化硅料25份、石英砂15份、碳酸镁5-6份、刚玉20份、含稀土原料0.3-1.2份、二氧化铬7-8份、甲基纤维素0.7-1.2份、莫来石20份、白云石40份、硅酸钠0.5-0.7份、碳酸溶液20-30份、膨胀剂0.4-0.7份、结合剂5-15份。
含稀土原料为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的一种或几种结合混合而成。
甲基纤维素的密度为0.6～0.9g/cm3，其中甲氧基含量为26％～33％。
膨胀剂为铝酸钙、硅酸盐水泥混合而成。
结合剂为亚硫酸纸浆废液和海澡酸钠的混合物，两者重量比为1：2。
碳酸溶液的密度为1.25～1.5g/cm3。
二氧化铬的密度为3.7～4.9g/cm3。
氧化硅料为氧化硅粉末。
一种高温耐火材料的制造工艺方法，包括以下步骤：
S1、称取原料
通过将称量设备称量出氧化硅料、石英砂、碳酸镁、刚玉、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、莫来石、白云石、硅酸钠、碳酸溶液、膨胀剂和结合剂进行备用；
S2、原料预烧
将称取好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石分别放置到高温炉中进行高温预烧，其高温预烧温度为500～600摄氏度，加热预烧15～25分钟后取出，将预烧好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石熟料放置备用；
S3、原料粉碎研磨
将预烧成熟料的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过相关的粉碎装置进行原料粉碎，在将粉碎后的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过研磨设备，研磨成粉状颗粒进行备用；
S4、原料混合
将石英砂熟料粉、刚玉熟料粉、白云石熟料粉、莫来石熟料粉，倒入到混合机中进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟后，加入氧化硅料、碳酸镁、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、碳酸钠进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟，再加入碳酸溶液、膨胀剂、结合剂进行混合搅拌，并启动加热装置对混合机内部进行加热，加热至40～50摄氏度，加热搅拌7～15分钟后出料，得到混合原料；
S5、压膜成型
将混合原料送到压膜机的成型模具中进行压模成型，得到高温耐火材料生胚，再将得到的高温耐火材料生胚放入干燥设备进行干燥处理；
S6、煅烧
将干燥后的高温耐火材料生胚放入到煅烧炉中进行高温煅烧，煅烧温度为1200～1500摄氏度，煅烧时间为10～15小时，煅烧完成后得到成品高温耐火材料
本发明的有益效果是：通过加入氧化硅料和大幅度增加高温耐火材料的粘结强度，使高温耐火材料防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷，同时也能增强其材料高耐磨强度和其耐腐蚀性，通过增加刚玉和白云石原料增加其材料本体强度，抗压能力，通过增加甲基纤维素提高高温耐火材料的本体韧性程度，生产简单，原料成本低，且质量效果好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高温耐火材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：氧化硅料10-25份、石英砂10-15份、碳酸镁5-6份、刚玉15-20份、含稀土原料0.3-1.2份、二氧化铬7-8份、甲基纤维素0.7-1.2份、莫来石10-20份、白云石30-40份、硅酸钠0.5-0.7份、碳酸溶液20-30份、膨胀剂0.4-0.7份、结合剂5-15份。
2.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述含稀土原料为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的一种或几种结合混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述甲基纤维素的密度为0.6～0.9g/cm3，其中甲氧基含量为26％～33％。
4.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述膨胀剂为铝酸钙、硅酸盐水泥混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述结合剂为亚硫酸纸浆废液和海澡酸钠的混合物，两者重量比为1：2。
6.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述碳酸溶液的密度为1.25～1.5g/cm3。
7.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述二氧化铬的密度为3.7～4.9g/cm3。
8.根据权利要求1所述的一种高温耐火材料，其特征在于，所述氧化硅料为氧化硅粉末。
9.一种高温耐火材料的制造工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取原料
通过将称量设备称量出氧化硅料、石英砂、碳酸镁、刚玉、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、莫来石、白云石、硅酸钠、碳酸溶液、膨胀剂和结合剂进行备用；
S2、原料预烧
将称取好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石分别放置到高温炉中进行高温预烧，其高温预烧温度为500～600摄氏度，加热预烧15～25分钟后取出，将预烧好的刚玉、白云石、石英砂、莫来石熟料放置备用；
S3、原料粉碎研磨
将预烧成熟料的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过相关的粉碎装置进行原料粉碎，在将粉碎后的石英砂、刚玉、白云石、莫来石分别通过研磨设备，研磨成粉状颗粒进行备用；
S4、原料混合
将石英砂熟料粉、刚玉熟料粉、白云石熟料粉、莫来石熟料粉，倒入到混合机中进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟后，加入氧化硅料、碳酸镁、含稀土原料、二氧化铬、甲基纤维素、碳酸钠进行混合搅拌，搅拌至10～15分钟，再加入碳酸溶液、膨胀剂、结合剂进行混合搅拌，并启动加热装置对混合机内部进行加热，加热至40～50摄氏度，加热搅拌7～15分钟后出料，得到混合原料；
S5、压膜成型
将混合原料送到压膜机的成型模具中进行压模成型，得到高温耐火材料生胚，再将得到的高温耐火材料生胚放入干燥设备进行干燥处理；
S6、煅烧
将干燥后的高温耐火材料生胚放入到煅烧炉中进行高温煅烧，煅烧温度为1200～1500摄氏度，煅烧时间为10～15小时，煅烧完成后得到成品高温耐火材料。
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