專利名稱：1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維。
背景技術(shù)：
1941年美國巴布科克與威爾科克斯公司(Babcock&Wilcox C0.)的中央研究所，發(fā)現(xiàn)用壓縮空氣噴吹高嶺土熔體的流股，得到一種形狀和石棉相似的纖維。中國從20世紀70年代初開始試制陶瓷質(zhì)耐火纖維，一般采用焦寶石、高嶺土、石英砂、氧化鋁等原材料通過電弧或電阻爐熔融生產(chǎn)纖維，主要成分是A1203和Si02，并成功地用于工業(yè)爐，并且在冶金、機械、石油、化工、電子及輕工業(yè)等各種工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，在宇航和原子能等尖端科學(xué)技術(shù)中，也得到了應(yīng)用。世界主要發(fā)達國家都競相發(fā)展陶瓷纖維工業(yè)，目前世界陶瓷纖維年總產(chǎn)量己突破30萬噸。陶瓷纖維的優(yōu)點是使用溫度高，高溫使用性能好，但其最大的缺陷是不可降解，對人體有害，此類耐火纖維直徑大多在6 μ m以下，加之自身性脆，容易斷裂產(chǎn)生纖維粉塵，極易被吸入人體內(nèi)，從而影響人體健康，誘發(fā)呼吸系統(tǒng)炎癥甚至癌變。而且對環(huán)境造成一定的危害。20世紀九十年代以來，隨著人們對健康，環(huán)保的日益重視，特別是發(fā)達國家本著以人為本的產(chǎn)品設(shè)計理念，并通過一些高標(biāo)準的政策的導(dǎo)向作用。因此，國際癌癥研究協(xié)會根據(jù)陶瓷纖維對人體健康的危害程度，將其劃分為可能致癌物分類，在一些發(fā)達國家已受到越來越大的使用限制。近幾年歐美發(fā)達國家在陶瓷纖維的替代品-生物可降解耐火纖維開發(fā)方面取得了顯著的成績，使得越來越多的生物可降解的耐火纖維開始進入市場，以其引人注目的環(huán)保概念對傳統(tǒng)陶瓷纖維形成了相當(dāng)大的沖擊。隨著我國環(huán)保執(zhí)法力度的加強以及加入WTO的需要，1998年由國家科技部863高技`術(shù)新材料領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會、國家自然科學(xué)基金委員會等單位聯(lián)合組織在北京召開了一次中國生態(tài)環(huán)境材料研究戰(zhàn)略研討會。結(jié)果認為，為了使我國經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要求滿足材料的使用性能的同時又要兼顧對生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性方面堅持開發(fā)研究新型材料。為此開發(fā)與推廣具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物可溶性耐火纖維，對實現(xiàn)我國陶瓷耐火纖維材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。目前市場上的可溶性陶瓷纖維有很多種，如美國的Manville公司的JM909玻璃纖維、臺灣的Fibrox技術(shù)公司的FIBR0X300、英國的Themral Refractorys公司的CMS體系耐火纖維。其中比較典型的可溶性耐火纖維組成是UnitfraxCorp Niagra Falls N.Y研制的Isofrax和Insulfrax。這兩種纖維應(yīng)用隔熱在980°C -1260°C。Isofrax纖維主要由MgO(19% -26% )和 Si02(72% -77% ) Insulfrax 纖維主要成分 CaO(32% ) ,MgO(3% )、Si02 (65% )。在探索生物可溶性陶瓷纖維的過程中，很多國家在可溶性陶瓷纖維組成方面都申請了自己的專利。綜合了美國、德國在可溶性陶瓷纖維組合物的各種專利，以下列組成(按重量百分數(shù)計)為特征:Si02 45-65%, MgO 0-20%, Ca015-40%, K20+Na20 0-6%或者Si0230-40%,A120316-25%,MgO 0-15%,K20+Na20 0-5%,Ρ2050-0.8% 綜合了英國在可溶性陶瓷纖維組合物的各種專利，均以下列組成(按重量百分數(shù)計)為特征:Si0240-67%，MgOO-12%，Ca020-45%，B2030-15%，P2050-5%。鑒于上述技術(shù)問題和背景材料，本發(fā)明旨在提供一種可替代陶瓷系耐火材料的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放、減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的1050度硅酸鈣生態(tài)可溶性耐火纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可替代陶瓷系耐火纖維的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可替代硅酸鋁系耐火纖維，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其中，質(zhì)量百分比如下:Si0255 75%，Ca0 10 30%，MgO O 10%，ZrO2I 2%，P2O50.1
0.5%,其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下:Si0255 65%，CaO 10 20%，MgO O 5%，Zr02l
1.5%, P2O50.1 0.3%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘撸|(zhì)量百分比如下:Si0265 75%，CaO 20 30%，Mg0 5 10%,ZrO2L 5 2 %，P2O50.3 0.5 %，其他雜質(zhì)含量不高于5 %?；蛘?，質(zhì)量百分比如下:Si0250-70%，CaO15-25%, MgO 2-8%, ZrO2L 2-1.8%,P2O50.2-0.4%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。或者，質(zhì)量百分比如下:Si0262-68%, Ca012-16 %, Mg04-7 %, ZrO2L 3-1.6%,P2O50.25-0.35%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。本發(fā)明最好耐火溫度為1100攝氏度。為更好的實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明還公開了 1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維的制造方法，如下:1、原料混合:按上述質(zhì)量百分組成，將滑石、石英砂、硅灰石、鋯英砂和P2O5為原料進行配料，攪拌機將其混合均勻；2、熔融:將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；3、甩絲與集棉:使用甩絲機將熔融液通過甩絲方式，再經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，4、熱處理:將纖維棉坯經(jīng)過針刺，600 850°C熱處理，最后經(jīng)過切割，打卷而成本
發(fā)明。 本發(fā)明可替代硅酸鋁系耐火材料的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度，本發(fā)明的最高使用溫度達到1050攝氏度。
具體實施方式
如下，硅灰石為0&5103或0305102，含510251.75%、0&048.25%。常
含鐵、錳、鎂；石英砂:普通石英砂，即SiO2彡90-99% Fe2O3彡0.06-0.02%，耐火度1750。。。鋯英砂(鋯英石)理論組成(wB%):Zr026 7.1 %，Si023 2.9 %0滑石化學(xué)組成為MgJSi4O1J (OH)20實施例1以10%的滑石、50%的石英砂、38.5%的硅灰石、I %的鋯英砂和0.5%的P2O5為原料,混合均勻,將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，600 850°C熱處理，最后經(jīng)過切割，打卷而成本發(fā)明。實施例2以5%的滑石、45%的石英砂、47.5%的硅灰石、2%的鋯英砂和0.5%的P205為原料,混合均勻,將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，600 850°C熱處理，最后經(jīng)過切割，打卷而成本發(fā)明。實施例3以15%的滑石、40%的石英砂、42.5%的硅灰石、2%的鋯英砂和0.5%的P205為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的`纖`維棉坯，然后經(jīng)過針刺，600 850°C熱處理，最后經(jīng)過切割,打卷而成本發(fā)明。實施例4以15%的滑石、45%的石英砂、37.5%的硅灰石、2%的鋯英砂和0.5%的P205為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，600 850°C熱處理，最后經(jīng)過切割,打卷而成本發(fā)明。實施例5以5%的滑石、40%的石英砂、53.5%的硅灰石、I %的鋯英砂和0.5%的P205為原料,混合均勻,將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，600 850°C熱處理，最后經(jīng)過切割，打卷而成本發(fā)明。實施例1-5溶解度測試結(jié)果如下:
權(quán)利要求
1.一種1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下:Si0255 75%, CaO 10 30%，MgO O 10%，ZrO2I 2%，P2O50.1 0.5%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下:Si025 5 65%，CaO 10 20%，MgO O ~ 5%, ZrO2I 1.5%，P2O50.1 0.3%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下:Si026 5 75%，CaO 20 30%，MgO 5 10%，ZrO2L 5 2%，P2O50.3 0.5%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如T:Si0250-70%, CaO 15-25%, MgO 2-8%, ZrO2L 2-1.8%, P2O50.2-0.4%，其他雜質(zhì)含量不聞于5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下:Si0262-68%, Ca012-16%, Mg04-7%, ZrO2L 3-1.6%, P2O50.25-0.35%，其他雜質(zhì)含量不聞于 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種1100度生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其中，質(zhì)量百分比如下SiO2 55～75％，CaO 10～30％，MgO 0～10％，ZrO2 1～2％，P2O5 0.1～0.5％，其他雜質(zhì)含量不高于5％。本發(fā)明可替代硅酸鋁系耐火纖維，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度，且耐火溫度達到1100度。
文檔編號C04B35/66GK103073308SQ201210568388
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者高勝軍 申請人:山東安勒特生態(tài)陶瓷纖維有限公司