CN112250456A - 一种不定型耐火材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂30‑50份、石墨5‑10份、高岭土8‑12份、半钢玉5‑8份、二氧化钛10‑15份、碳酸钡20‑30份、氧化锆、3‑15份、氧化镁2‑20份、二氧化硅5‑15份、镍钴合金20‑40份、硼酸锌2‑10份、氧化镧2‑8份、氧化钙5‑12份、氮化硼10‑25份、硼化铬5‑13份、尖晶石10‑20份。该发明通过将石英、石墨、高岭土和半钢玉设置为基料，可以提高材料整体的强度，使材料不会散开，紧密性更加高，并且具有一定的防火性能，通过添加二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石与石英、石墨、高岭土和半钢玉混合为一体，从而进一步提高材料的耐火性能。

Description

一种不定型耐火材料

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种不定型耐火材料。

背景技术

耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是绝对的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。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50％～60％。

现有的不定型材料的综合耐火性不高，在一些特定的领域实用中会有很大的安全风险。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种不定型耐火材料，已解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂30-50份、石墨5-10份、高岭土8-12份、半钢玉5-8份、二氧化钛10-15份、碳酸钡20-30份、氧化锆、3-15份、氧化镁2-20份、二氧化硅5-15份、镍钴合金20-40份、硼酸锌2-10份、氧化镧2-8份、氧化钙5-12份、氮化硼10-25份、硼化铬5-13份、尖晶石10-20份。

优选的，所述石英砂的规格为20-40目。

优选的，所述镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍20-30份、钴20-25份、铁5-10份、锌5-8份、铝3-10份。

优选的，所述石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，所述催化剂为过氧化氢。

优选的，所述尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁20-30份、铁20-25、锌10-20份、锰5-51份，并且通过烧结炉烧结而成。

优选的，所述石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为30-50min，并且搅拌的温度为40-60℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为800-1300℃，烧结的时间为60-120min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.2-0.5mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种不定型耐火材料，具备以下有益效果：

1、该发明通过将石英、石墨、高岭土和半钢玉设置为基料，可以提高材料整体的强度，使材料不会散开，紧密性更加高，并且具有一定的防火性能；

2、该发明通过添加二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石与石英、石墨、高岭土和半钢玉混合为一体，从而进一步提高材料的耐火性能。

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：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂30份、石墨5份、高岭土8份、半钢玉5份、二氧化钛10份、碳酸钡20份、氧化锆、3份、氧化镁2份、二氧化硅5份、镍钴合金20份、硼酸锌2份、氧化镧2份、氧化钙5份、氮化硼10份、硼化铬5份、尖晶石10份，石英砂的规格为20目，石英砂的规格为20目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍20份、钴20份、铁5份、锌5份、铝3份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁20份、铁20份、锌10份、锰5份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为30min，并且搅拌的温度为40℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为800℃，烧结的时间为60min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.2mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例二：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂35份、石墨6份、高岭土9份、半钢玉6份、二氧化钛11份、碳酸钡22份、氧化锆、4份、氧化镁5份、二氧化硅6份、镍钴合金25份、硼酸锌3份、氧化镧3份、氧化钙7份、氮化硼12份、硼化铬6份、尖晶石10-20份，石英砂的规格为25目，石英砂的规格为25目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍21份、钴21份、铁6份、锌6份、铝4份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁22份、铁21、锌11份、锰6份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为32min，并且搅拌的温度为45℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为900℃，烧结的时间为70min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.35mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例三：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂35份、石墨7份、高岭土10份、半钢玉7份、二氧化钛12份、碳酸钡22份、氧化锆、5份、氧化镁6份、二氧化硅7份、镍钴合金28份、硼酸锌4份、氧化镧4份、氧化钙7份、氮化硼15份、硼化铬7份、尖晶石15份，石英砂的规格为250目，石英砂的规格为25目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍28份、钴22份、铁7份、锌7份、铝5份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁25份、铁22、锌15份、锰10份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为35min，并且搅拌的温度为50℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为1000℃，烧结的时间为80min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.4mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例四：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂35份、石墨7份、高岭土10份、半钢玉7份、二氧化钛12份、碳酸钡25份、氧化锆、10份、氧化镁7份、二氧化硅6份、镍钴合金25份、硼酸锌4份、氧化镧5份、氧化钙7份、氮化硼18份、硼化铬7份、尖晶石18份，石英砂的规格为28目，石英砂的规格为25目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍28份、钴23份、铁8份、锌7份、铝5份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁25份、铁22、锌5份、锰10份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为38min，并且搅拌的温度为50℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为1100℃，烧结的时间为80min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.4mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例五：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂40份、石墨8份、高岭土11份、半钢玉7份、二氧化钛13份、碳酸钡28份、氧化锆、12份、氧化镁10份、二氧化硅12份、镍钴合金30份、硼酸锌7份、氧化镧5份、氧化钙9份、氮化硼19份、硼化铬12份、尖晶石118份，石英砂的规格为20目，石英砂的规格为28目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍25份、钴23份、铁8份、锌7份、铝3-10份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁28份、铁23、锌18份、锰40份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为45min，并且搅拌的温度为55℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为1200℃，烧结的时间为100min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.5mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例六:

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂45份、石墨9份、高岭土10份、半钢7份、二氧化钛13份、碳酸钡20-30份、氧化锆、12份、氧化镁19份、二氧化硅10份、镍钴合金30份、硼酸锌7份、氧化镧6份、氧化钙10份、氮化硼10-25份、硼化铬5-13份、尖晶石17份，石英砂的规格为30目，石英砂的规格为35目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍28份、钴23份、铁9份、锌7份、铝6份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁27份、铁23、锌18份、锰50份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为45min，并且搅拌的温度为55℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为1200℃，烧结的时间为110min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.5mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例七：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂45份、石墨9份、高岭土11份、半钢玉7份、二氧化钛14份、碳酸钡28份、氧化锆、14份、氧化镁20份、二氧化硅14份、镍钴合金20-40份、硼酸锌9份、氧化镧2-8份、氧化钙10份、氮化硼20份、硼化铬12份、尖晶石8份，石英砂的规格为28目，石英砂的规格为30目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍25份、钴24份、铁8份、锌5-8份、铝8份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁28份、铁28、锌10-20份、锰50份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为48min，并且搅拌的温度为55℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为1300℃，烧结的时间为120min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.5mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

实施例八：

一种不定型耐火材料，包括以下重量份数配比的原料：石英砂50份、石墨10份、高岭土12份、半钢玉8份、二氧化钛15份、碳酸钡20-30份、氧化锆、3-15份、氧化镁20份、二氧化硅15份、镍钴合金40份、硼酸锌10份、氧化镧8份、氧化钙12份、氮化硼25份、硼化铬5-13份、尖晶石20份，石英砂的规格为40目，镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍30份、钴25份、铁10份、锌8份、铝10份，石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，催化剂为过氧化氢，尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁30份、铁25、锌20份、锰51份，并且通过烧结炉烧结而成，石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。

一种不定型耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石英、石墨、高岭土和半钢玉依次放入反应釜，然后进行搅拌，搅拌的时候为50min，并且搅拌的温度为60℃；

S2、将镁、铁、锌和锰放入烧结炉，然后将温度调节为1300℃，烧结的时间为120min，烧结完成后形成尖晶石，然后再将尖晶石放入磨皮机机中进行粉碎，粉碎成颗粒为0.5mm的颗粒状粉末；

S3、将步骤S1中的石英、石墨、高岭土、半钢玉混合料、尖晶石和二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化放入反应釜中进行充分混合，然后最后形成不定型耐火材料。

本发明的有益效果是：该发明通过将石英、石墨、高岭土和半钢玉设置为基料，可以提高材料整体的强度，使材料不会散开，紧密性更加高，并且具有一定的防火性能，通过添加二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石与石英、石墨、高岭土和半钢玉混合为一体，从而进一步提高材料的耐火性能。

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 (6)

1.一种不定型耐火材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：石英砂30-50份、石墨5-10份、高岭土8-12份、半钢玉5-8份、二氧化钛10-15份、碳酸钡20-30份、氧化锆、3-15份、氧化镁2-20份、二氧化硅5-15份、镍钴合金20-40份、硼酸锌2-10份、氧化镧2-8份、氧化钙5-12份、氮化硼10-25份、硼化铬5-13份、尖晶石10-20份。

2.根据权利要求1所述的一种不定型耐火材料，其特征在于，所述石英砂的规格为20-40目。

3.根据权利要求1所述的一种不定型耐火材料，其特征在于，所述镍钴合金包括以下重量份数配比的原料：镍20-30份、钴20-25份、铁5-10份、锌5-8份、铝3-10份。

4.根据权利要求1所述的一种不定型耐火材料，其特征在于，所述石英、石墨、高岭土和半钢玉通过反应釜充分混合为一体，并且在混合的同时加入催化剂，所述催化剂为过氧化氢。

5.根据权利要求1所述的一种不定型耐火材料，其特征在于，所述尖晶石包括以下重量份数配比的原料：镁20-30份、铁20-25、锌10-20份、锰5-51份，并且通过烧结炉烧结而成。

6.根据权利要求1所述的一种不定型耐火材料，其特征在于，所述石英、石墨、高岭土和半钢玉的混合料与二氧化钛、碳酸钡、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、镍钴合金、硼酸锌、氧化镧、氧化钙、氮化硼、硼化铬、尖晶石经过搅拌箱混合，然后再放入烧结箱中烧结而成。