[发明专利]一种隔热耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种隔热耐火材料及其制备方法，涉及耐高温材料领域，该耐火材料包括以下原料：黑龙江五大连池火山泥、三氧化二硼、锆英石、氮化铝、海泡石纤维、粉煤灰、微斜长石粉、耐火粘接剂和碱性激发剂。其制备方法是通过对原料的混合、成型、养护、烧结制得的。本发明的耐火材料制备简单方便，生产能耗低，具有优良的抗压强度、抗热震性、耐火隔热性以及理化稳定性，使用寿命长，应用领域宽泛，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及耐高温材料领域，具体涉及一种隔热耐火材料及其制备方法。

背景技术

耐火材料是工业领域的重要基础性材料，目前钢铁的冶炼、炉焦、机械热处理系统的工业炉窑及其内衬都需耐火材料，炉窑内及内衬需要使用大量的耐火砖，现有的耐火砖大多为粘质隔热耐火砖，粘土砖主要由莫来石(25％～50％)、玻璃相(25％～60％)和方石英及石英(最高可达30％)所组成。通常以硬质粘土为原料，预先煅烧成熟料，然后配以软质粘土，以半干法或可塑法成型，温度在1300～1400℃烧成粘土砖制品。也可以加少量的水玻璃、水泥等结合剂制成不烧制品和不定形材料。基主要应用于高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、玻璃窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中。该种粘土性耐火砖制备所需温度高、能耗大、燃烧时间长，生产成本高，制得的成品耐火砖导热系数高、抗压强度低，尤其是随温度的升高，其抗压强度逐渐降低，抗热震性能不足，进而影响耐火砖的使用寿命及使用领域。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种隔热耐火材料及其制备方法，该种耐火材料制备简单方便，生产能耗低，具有优良的抗压强度、抗热震性、耐火隔热性以及理化稳定性，使用寿命长，应用领域宽泛，具有广阔的市场前景。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种隔热耐火材料，包括以下按重量份计的原料：黑龙江五大连池火山泥200-300份、三氧化二硼8-14份、锆英石5-15份、氮化铝4-8份、海泡石纤维10-20份、粉煤灰20-30份、微斜长石粉15-25份、耐火粘接剂15-25份、发泡剂3-5份、稳泡剂1-3份和碱性激发剂1-5份；

上述的耐火粘接剂通过以下步骤制得：

步骤1：按重量份称取如下成分：纳米氟化石墨6-8份、硅凝胶3-5份、高分散白炭黑4-6份和液态磷酸二氢铝2-6份；

步骤2：将硅凝胶加热至220-240℃软化，保温20-30min；再边搅拌边加入纳米氟化石墨，保温继续搅拌40-50min；将温度升至280-320℃，依次加入液态磷酸二氢铝以及高分散白炭黑，保温搅拌20-30min后研磨分散处理，得混合粘液；

步骤3：将混合熔液输送至反应釜中，在真空、工作温度为140-160℃条件下混合反应2.5-3.5h即得。

进一步地，上述的耐火材料包括以下按重量份计的原料：黑龙江五大连池火山泥250份、三氧化二硼11份、锆英石10份、氮化铝6份、海泡石纤维15份、粉煤灰25份、微斜长石粉20份、耐火粘接剂20份、发泡剂4份、稳泡剂2份和碱性激发剂3份。

进一步地，上述的耐火粘接剂通过以下步骤制得：

步骤1：称取如下成分：纳米氟化石墨7份、硅凝胶4份、高分散白炭黑5份和液态磷酸二氢铝4份；

步骤2：将硅凝胶加热至230℃软化，保温25min；再边搅拌边加入纳米氟化石墨，保温继续搅拌45min；将温度升至300℃，依次加入液态磷酸二氢铝以及高分散白炭黑，保温搅拌25min后研磨分散处理，得混合粘液；

步骤3：将混合熔液输送至反应釜中，在真空、工作温度为150℃条件下混合反应3h即得。

优选地，上述的发泡剂采用碳酸氢钠。

优选地，上述的稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中任一种。