[发明专利]一种不易粉化的高强度耐火砖的制备方法

说明书

本发明涉及高温耐火材料技术领域，具体涉及一种不易粉化的高强度耐火砖的制备方法。该方法包括配料、集料改性处理、料浆制备、压制成型、高温烧结等多个步骤；制备耐火砖使用的材料包括：刚玉骨料、氧化铝微粉、碳化硅微粉、氮化硅微粉、红柱石微粉、陶瓷纤维、量子点改性剂、聚合硅凝胶、助烧剂、去离子水和无水乙醇；其中，助烧剂中含有氧化镁、氧化钇和氯化镧，三者的质量比为8:1:1。陶瓷纤维是高铝纤维、氧化铝多晶纤维和硅酸铝纤维中的一种或任意多种的混合物；利用该方法生产的耐火砖具有强度和耐火度高，耐冲蚀性能优秀，不易粉化的优点。

技术领域

本发明涉及高温耐火材料技术领域，具体涉及一种不易粉化的高强度耐火砖的制备方法。

背景技术

耐火砖是一种用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料。淡黄色或带褐色，主要用于砌冶炼炉，能耐1580—1770℃的高温。耐火砖一般分为两种，即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料：也叫浇注料，是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料，使用时必须和一种或多种液体配合搅拌均匀，具有较强的流动性。定型耐火材料：一般制耐火砖，其形状有标准规则，也可以根据需要筑切时临时加工。

根据耐火砖成分的不同，市场上的耐火砖大致可以分为五大类，包括硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖和隔热耐火砖。工业窑炉的窑室大部分都不是由单一类型的耐火砖砌筑而成的，需要将不同耐火砖的相互搭配使用；窑炉中不同部位可以根据对耐火度的需求和使用介质的状态进行选择。

耐火材料的使用过程中，经常出现一些高铝耐火浇注料或成型耐火砖，在养护、贮存过程中发生粉化、崩毁、剥落现象。这一现象带来的危害性,已引起人们的重视，并开始对这种粉化现象进行了研究。一般认为，造成这种耐火材料损坏的原因是材料在大气中的碳酸化、硫酸化过程引起水化物分解，最终引发砖体的强度下降并粉化、崩解。同时，耐火材料中水分向表面的迁移、蒸发，使可溶性盐类不断在表面析出，其中一部分含结晶水的盐类因风化失去结晶水而发生体积变化，这也加剧了砖体的损坏过程。

目前市场上的耐火砖在解决粉化崩解问题的主要思路是，降低钠离子分散剂和含钙离子的铝酸盐水泥的使用，避免离子与二氧化钛反应造成砖体起皮、剥落；同时升高材料浇注和养护的温度，延长浇注料凝结时间，从而增强坯体的强度和使用寿命，并减少坯体表面出现粉化的现象。

虽然以上方法对提高砖体强度以及贮存过程中的粉化问题具有一定的作用，但是砖体长时间在高温环境下使用，依然具有较高的概率反生粉化、崩解的问题，砖体的使用寿命不高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种不易粉化的高强度耐火砖的制备方法，利用该方法生产的耐火砖具有强度和耐火度高，耐冲蚀性能优秀，不易粉化的优点。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种不易粉化的高强度耐火砖的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照质量份数，准备以下原料：刚玉骨料25-30份，氧化铝微粉35-40份，碳化硅微粉10-15份，氮化硅微粉7-12份，红柱石微粉4-8份，陶瓷纤维6-10份，量子点改性剂1.2-1.6份，聚合硅凝胶13-18份，助烧剂2-3份，去离子水20-25份，无水乙醇13-16份；

(2)将氧化铝微粉、碳化硅微粉、氮化硅微粉和红柱石微粉加入到混料机中，预先混合均匀，得到混合微粉，然后将量子点改性剂加入到无水乙醇中，超声分散处理20-25min，将分散液和混合微粉一起加入到球磨机中，球磨均匀，再将物料以80-84℃的温度烘干；

(3)将上步骤得到的混合料和刚玉骨料、陶瓷纤维、聚合硅凝胶、助烧剂一起加入到混料机中，并加入去离子水，以120-130r/min的转速混合搅拌25-35min，得到料浆备用；