[发明专利]一种轻质耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于防火保温材料领域，尤其是涉及一种轻质耐火材料及其制备方法。

背景技术

轻质耐火材料是具有气孔率高、体积密度小、热导率低的耐火材料，在工业窑炉和其他热工设备上用作隔热材料，耐火材料的轻质化，是实现耐火材料优越性能的重要方法，常用的轻质耐火材料的体积密度为0.6～1.0g/cm³。然而，轻质耐火材料与一般耐砖比较，抗渣蚀性、力学强度、耐磨损性较差，高温体积收缩较大，因此急需研发一种能克服轻质耐火材料的上述缺点的材料。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种轻质耐火材料及其制备方法，尤其具有高的耐火性能且制备方法简单，无需烧结。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轻质耐火材料，以质量份数计，由以下成分组成：炉渣5-80份；粘土3-60份；高铝矾土2-15份；碳酸钡5-20份；抗裂纤维10-30份；木质素磺酸钠4-8份；助剂0-3份；水40-80份。

进一步的，所述抗裂纤维硅酸铝棉、石棉、岩棉、聚丙烯纤维中的任意一种或几种。

进一步的，所述的助剂为甲基硅油、羟基硅油、硅烷偶联剂中的任意一种或几种。

进一步的，所述矿渣的粒度小于0.1mm；粘土、高铝矾土和碳酸钡的粒度小于0.09mm。

一种轻质耐火材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）按配比称取各组成，将5-80份的炉渣、3-60份的粘土、2-15份高铝矾土以及5-20份的碳酸钡，充分混合并研磨至粒径小于0.06mm，构成细磨混合料；

（2）将4-8份的木质素磺酸钠和0-3份的助剂充分融入到40-80份的水中形成混合液；

（3）向细磨混合料中加入10-30份的抗裂纤维，和第（2）步中形成混合液，采用发泡法，机械搅拌发泡，浇筑成型；

（4）将成型坯料干燥，于1200～1400℃条件下煅烧，得到轻质耐火材料。

进一步的，所述的成型为压制成型、塑性挤出成型、捣打成型、调成泥浆后浇注成型或发泡法浇注成型中的任一种。

本发明具有的优点和积极效果是：具有简单的工艺、成本低、环境友好；助剂具有增进各原料的相容性和发泡作用，使产生的泡沫能均匀分布在浆料中，从而在浇筑成型后具有宏观泡沫孔洞结构；添加的抗裂纤维，进一步增强了本发明机械强度；本发明制备方法简单，原料经过烧结之后形成了微观的网状结构，并且进一步的缩小了宏观泡沫孔的尺寸，增大了机械强度，减小了高温时体积收缩率，也具有良好的隔热防火功能，而且质量轻。

具体实施方式

本实施例提供一种轻质耐火材料，以质量份数计，由以下成分组成：炉渣70份；粘土40份；高铝矾土10份；碳酸钡15份；抗裂纤维15份；木质素磺酸钠4份；助剂2份；水60份。

抗裂纤维为岩棉和聚丙烯纤维，助剂为甲基硅油，矿渣的粒度小于0.1mm；粘土、高铝矾土和碳酸钡的粒度小于0.09mm。

一种轻质耐火材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）按配比称取各组成，将5-80份的炉渣、3-60份的粘土、2-15份高铝矾土以及5-20份的碳酸钡，充分混合并研磨至粒径小于0.06mm，构成细磨混合料；

（2）将4-8份的木质素磺酸钠和0-3份的助剂充分融入到40-80份的水中形成混合液；

（3）向细磨混合料中加入10-30份的抗裂纤维，和第（2）步中形成混合液，采用发泡法，机械搅拌发泡，浇筑压制成型；

（4）将成型坯料干燥，于1200～1400℃条件下煅烧，得到轻质耐火材料。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。