本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能復(fù)合耐火材料的制備方法。

背景技術(shù)：

莫來石是一種高溫下形成的鋁硅酸鹽礦物，作為一種優(yōu)質(zhì)耐火材料，具有強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、化工等各工業(yè)領(lǐng)域的窯爐、熱工設(shè)備和構(gòu)筑物中。但莫來石作為耐火材料使用時(shí)仍存在以下不足：1）莫來石是一種高鋁礦物，其主要成份3al2o3·2sio2，作為耐火材料在煉鋼爐等具有堿性氣氛的設(shè)備中使用時(shí)易受到侵蝕。2）莫來石在煉鋼爐等設(shè)備上使用時(shí)抵抗鐵渣、堿性泥渣的效果差。3）莫來石耐火材料制品的抗熱震穩(wěn)定性差。

中國專利cn2007103045733，專利名稱高強(qiáng)低導(dǎo)熱節(jié)能材料，申請日期2016年3月31日，公開了一種以微孔莫來石為骨料，添加活性氧化鋁微粉、二氧化硅微粉、高溫水泥與礬土細(xì)粉的耐火材料制品，具有導(dǎo)熱系數(shù)小，熱損失少的優(yōu)點(diǎn)，但是該耐火材料中氧化鋁的含量達(dá)到52%-81%，使該耐火材料抗結(jié)渣能力弱、抗侵蝕能力及抗熱震性差，因而對于煉鋼爐、冶金窯爐等設(shè)備的適用性差。

綜上所述，因此需要一種更好的耐火材料來改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而推動工業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能復(fù)合耐火材料的制備方法，本發(fā)明制備的耐火材料具有很好的抗熱震性，同時(shí)碳化硅高溫下在耐火材料層生成二氧化硅層膜，防止?fàn)t渣對耐火材料層的浸透，抑制爐渣對耐火材料的腐蝕。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種節(jié)能復(fù)合耐火材料的制備方法，包括以下制備步驟：

a、將氧化鎂、氧化鈣混合進(jìn)行清水除雜和磁選去鐵，然后在80-120℃下干燥，采用粉碎機(jī)粉碎至過300-400目篩子，得到混合物一；

b、將蛇紋石細(xì)粉、碳化硅和廢舊尾礦渣混合均勻，采用球磨機(jī)球磨2-3h，得到混合物二；

c、向混合物二中加入結(jié)合劑，在80-90℃下攪拌混合20-30min，再加入增塑劑攪拌混合30-40min，得到混合物三；

d、將混合物三進(jìn)行煅燒干燥處理后，即可得到成品。

優(yōu)選的，所述節(jié)能復(fù)合耐火材料包括以下重量份的原料：氧化鎂23-26份、氧化鈣25-28份、蛇紋石細(xì)粉12-17份、碳化硅20-22份、廢舊尾礦渣18-24份、結(jié)合劑11-13份和增塑劑12-15份。

優(yōu)選的，所述步驟c的結(jié)合劑主要成分包括硅微粉和黏土。

優(yōu)選的，所述硅微粉占結(jié)合劑質(zhì)量的35-45%，黏土占結(jié)合劑質(zhì)量的40-50%。

優(yōu)選的，所述步驟c的結(jié)合劑的制備方法為：取黏土和硅微粉，放入3-5倍黏土與硅微粉總質(zhì)量的乙二醇中，在80-100℃下攪拌25-30min，使黏土與硅微粉在乙二醇中分散均勻即可。

優(yōu)選的，所述步驟c的增塑劑的主要成分包括膨潤土和羥丙基甲基纖維素。

優(yōu)選的，所述膨潤土占增塑劑質(zhì)量的25-35%，羥丙基甲基纖維素占增塑劑質(zhì)量的55-60%。

優(yōu)選的，所述步驟c的增塑劑的制備方法為：將膨潤土研磨至過300-500目篩子，加入4-5倍膨潤土質(zhì)量的乙二醇，在110-120℃下攪拌25-45min，然后取羥丙基甲基纖維素添加到膨潤土的乙二醇懸浮液中，在80-100℃下攪拌30-50min，使羥丙基甲基纖維素分散均勻即可。

優(yōu)選的，所述步驟d的煅燒干燥處理為在180-220℃下干燥40-50min，經(jīng)1800-1950℃煅燒1-2h，降溫至1200-1350℃保溫30-40min，降溫至850-960℃保溫1-2h，降溫至300-400℃保溫1-2h，自然降溫至室溫即可。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明制備的耐火材料具有很好的抗熱震性，同時(shí)碳化硅高溫下在耐火材料層生成二氧化硅層膜，防止?fàn)t渣對耐火材料層的浸透，抑制爐渣對耐火材料的腐蝕。

本發(fā)明的氧化鎂是一種堿性氧化物，有很好的耐火絕緣性能，具有耐高溫、抗侵蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，煅燒后的氧化鎂，熱導(dǎo)系數(shù)低，抗侵蝕和化學(xué)性能穩(wěn)定，對堿性渣和鐵渣具有很好的抵抗性。

本發(fā)明的結(jié)合劑中的硅微粉耐溫性好，耐酸堿腐蝕，化學(xué)性能穩(wěn)定，能夠填充在粉末間隙中，并與氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。黏土可以結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥團(tuán)。

本發(fā)明的增塑劑中的羥丙基甲基纖維素可以避免耐火材料在涂覆后因干的太快發(fā)生龜裂，并增強(qiáng)涂覆后耐火材料的硬化強(qiáng)度。

本發(fā)明的增塑劑中的膨潤土具有很好的可塑性，而且可以改變耐火材料表面的附著力，防止耐火材料表面附著熔渣等。

本發(fā)明的制備方法簡單，原材料來源廣泛，易于獲取，材料中的廢舊尾礦渣具有很好的節(jié)能環(huán)保效益，因此適合工業(yè)化大規(guī)模推廣制造。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種節(jié)能復(fù)合耐火材料的制備方法，包括以下制備步驟：

a、將氧化鎂、氧化鈣混合進(jìn)行清水除雜和磁選去鐵，然后在120℃下干燥，采用粉碎機(jī)粉碎至過300目篩子，得到混合物一；

b、將蛇紋石細(xì)粉、碳化硅和廢舊尾礦渣混合均勻，采用球磨機(jī)球磨3h，得到混合物二；

c、向混合物二中加入結(jié)合劑，在90℃下攪拌混合20min，再加入增塑劑攪拌混合30min，得到混合物三；

d、將混合物三進(jìn)行煅燒干燥處理后，即可得到成品。

節(jié)能復(fù)合耐火材料包括以下重量份的原料：氧化鎂26份、氧化鈣28份、蛇紋石細(xì)粉12份、碳化硅20份、廢舊尾礦渣19份、結(jié)合劑11份和增塑劑15份。

步驟c的結(jié)合劑主要成分包括硅微粉和黏土。

硅微粉占結(jié)合劑質(zhì)量的35%，黏土占結(jié)合劑質(zhì)量的50%。

步驟c的結(jié)合劑的制備方法為：取黏土和硅微粉，放入5倍黏土與硅微粉總質(zhì)量的乙二醇中，在80℃下攪拌30min，使黏土與硅微粉在乙二醇中分散均勻即可。

步驟c的增塑劑的主要成分包括膨潤土和羥丙基甲基纖維素。

膨潤土占增塑劑質(zhì)量的35%，羥丙基甲基纖維素占增塑劑質(zhì)量的60%。

步驟c的增塑劑的制備方法為：將膨潤土研磨至過500目篩子，加入5倍膨潤土質(zhì)量的乙二醇，在110℃下攪拌45min，然后取羥丙基甲基纖維素添加到膨潤土的乙二醇懸浮液中，在80℃下攪拌50min，使羥丙基甲基纖維素分散均勻即可。

步驟d的煅燒干燥處理為在180℃下干燥50min，經(jīng)1950℃煅燒1h，降溫至1350℃保溫40min，降溫至960℃保溫1h，降溫至300℃保溫2h，自然降溫至室溫即可。

實(shí)施例2

一種節(jié)能復(fù)合耐火材料的制備方法，包括以下制備步驟：

a、將氧化鎂、氧化鈣混合進(jìn)行清水除雜和磁選去鐵，然后在80℃下干燥，采用粉碎機(jī)粉碎至過300目篩子，得到混合物一；

b、將蛇紋石細(xì)粉、碳化硅和廢舊尾礦渣混合均勻，采用球磨機(jī)球磨2h，得到混合物二；

c、向混合物二中加入結(jié)合劑，在80℃下攪拌混合20min，再加入增塑劑攪拌混合30min，得到混合物三；

d、將混合物三進(jìn)行煅燒干燥處理后，即可得到成品。

節(jié)能復(fù)合耐火材料包括以下重量份的原料：氧化鎂23份、氧化鈣25份、蛇紋石細(xì)粉12份、碳化硅20份、廢舊尾礦渣18份、結(jié)合劑11份和增塑劑12份。

步驟c的結(jié)合劑主要成分包括硅微粉和黏土。

硅微粉占結(jié)合劑質(zhì)量的35%，黏土占結(jié)合劑質(zhì)量的40%。

步驟c的結(jié)合劑的制備方法為：取黏土和硅微粉，放入3倍黏土與硅微粉總質(zhì)量的乙二醇中，在80℃下攪拌25min，使黏土與硅微粉在乙二醇中分散均勻即可。

步驟c的增塑劑的主要成分包括膨潤土和羥丙基甲基纖維素。

膨潤土占增塑劑質(zhì)量的25%，羥丙基甲基纖維素占增塑劑質(zhì)量的55%。

步驟c的增塑劑的制備方法為：將膨潤土研磨至過500目篩子，加入5倍膨潤土質(zhì)量的乙二醇，在120℃下攪拌25min，然后取羥丙基甲基纖維素添加到膨潤土的乙二醇懸浮液中，在100℃下攪拌30min，使羥丙基甲基纖維素分散均勻即可。

步驟d的煅燒干燥處理為在220℃下干燥50min，經(jīng)1950℃煅燒2h，降溫至1200℃保溫30min，降溫至960℃保溫2h，降溫至300℃保溫2h，自然降溫至室溫即可。

實(shí)施例3

一種節(jié)能復(fù)合耐火材料的制備方法，包括以下制備步驟：

a、將氧化鎂、氧化鈣混合進(jìn)行清水除雜和磁選去鐵，然后在120℃下干燥，采用粉碎機(jī)粉碎至過300目篩子，得到混合物一；

b、將蛇紋石細(xì)粉、碳化硅和廢舊尾礦渣混合均勻，采用球磨機(jī)球磨3h，得到混合物二；

c、向混合物二中加入結(jié)合劑，在90℃下攪拌混合20min，再加入增塑劑攪拌混合40min，得到混合物三；

d、將混合物三進(jìn)行煅燒干燥處理后，即可得到成品。

節(jié)能復(fù)合耐火材料包括以下重量份的原料：氧化鎂23份、氧化鈣28份、蛇紋石細(xì)粉17份、碳化硅22份、廢舊尾礦渣24份、結(jié)合劑11份和增塑劑12份。

步驟c的結(jié)合劑主要成分包括硅微粉和黏土。

硅微粉占結(jié)合劑質(zhì)量的35%，黏土占結(jié)合劑質(zhì)量的50%。

步驟c的結(jié)合劑的制備方法為：取黏土和硅微粉，放入5倍黏土與硅微粉總質(zhì)量的乙二醇中，在80℃下攪拌25min，使黏土與硅微粉在乙二醇中分散均勻即可。

步驟c的增塑劑的主要成分包括膨潤土和羥丙基甲基纖維素。

膨潤土占增塑劑質(zhì)量的25%，羥丙基甲基纖維素占增塑劑質(zhì)量的60%。

步驟c的增塑劑的制備方法為：將膨潤土研磨至過500目篩子，加入5倍膨潤土質(zhì)量的乙二醇，在120℃下攪拌25-45min，然后取羥丙基甲基纖維素添加到膨潤土的乙二醇懸浮液中，在100℃下攪拌30min，使羥丙基甲基纖維素分散均勻即可。

步驟d的煅燒干燥處理為在220℃下干燥50min，經(jīng)1950℃煅燒2h，降溫至1200℃保溫30min，降溫至960℃保溫1h，降溫至300℃保溫1h，自然降溫至室溫即可。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。