本發(fā)明涉及高溫耐火材料技術領域，具體涉及一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料及其制備方法。

背景技術：

窯爐是用耐火材料砌成的用以燒成制品的設備，是陶藝成型中的必備設施。窯爐內(nèi)壁一般使用保溫、隔熱、高溫耐火的材料。隨著陶瓷市場需要不斷增長，要求的質(zhì)量也越來越高，這就需要在燒制陶瓷制品時需要比傳統(tǒng)更高的燒制溫度，進而對窯爐內(nèi)壁的高溫耐火材料提出跟高的要求，如有些產(chǎn)品的工藝要求所使用耐火材料要能承受1700℃以上的高溫。窯爐內(nèi)壁耐火材料的高溫化學抗侵蝕性能直接影響著耐火材料的壽命和窯爐的工作壽命。目前市場上的耐火材料及耐火澆注料一般不能超過1600-1700℃，否則耐火澆注料即會損壞。這種情況下，普通耐火材料就無法滿足要求，不能使用，急需開發(fā)一種能耐1700℃以上高溫的耐火材料。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述對現(xiàn)有技術的分析，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料及其制備方法，要求該高溫耐火材料能夠承受1700℃以上的高溫，高溫穩(wěn)定性要好，以滿足市場需求。

鑒于上述要解決的技術問題，本發(fā)明提供如下的技術解決方案：

一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料，包括如下重量份原料：高鋁料20-40份、特級高嶺土12-25份、粘結劑5-12份、外加劑2-8份、剛玉細粉10-15份、鋯英砂8-15份、二氧化鋯5-15份、二氧化鉻5-15份。

優(yōu)選的，所述高鋁料為特級或者一級鋁釩土，包括粗、細骨料及細粉和超細粉，其中粗骨料占5%-10%，中骨料占10%—20%，細骨料占25%—50%，細粉占10%—40%，超細粉占10%—20%。

進一步優(yōu)選的，所述高鋁料的生產(chǎn)過程為：

（1）將高鋁礬土熟料，經(jīng)破碎機破碎、過篩成所需的粗、中、細骨料和細粉；

（2）將上述獲得的細粉經(jīng)雷磨機磨成所需細度的超細粉；

（3）將上述步驟獲得的粗骨料、中骨料、細骨料、細粉以及超細粉，按照所述重量比混合，即得到所需高鋁料。

優(yōu)選的，所述粘結劑為粉狀水玻璃和粉狀酚醛樹脂的混合物。

進一步優(yōu)選的，所述粉狀水玻璃占粘結劑總重量的40-85%，所述粉狀酚醛樹脂占粘結劑總重量的15-60%。

優(yōu)選的，所述外加劑為黃糊精、羧甲基纖維素鈉cmc、聚磷酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽和聚碳酸酯pc中的至少三種的混合物。

本發(fā)明還提供了一種制備上述窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料的方法，包括如下步驟：

（1）按所述重量配比稱取各原料；

（2）將所述鋯英砂和剛玉細粉放進酸溶液中浸泡24小時，再用水清洗、烘干；

（3）將上述處理后的鋯英砂及剛玉細粉和高鋁料、特級高嶺土、粘結劑、外加劑、二氧化鋯、二氧化鉻進行混合、攪拌，即得到所需窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料。

優(yōu)選的，所述步驟（2）中的酸溶液為質(zhì)量濃度為48%的鹽酸溶液。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明的高溫耐火材料具有耐火度高、粘結強度高、線變化率低、體積穩(wěn)定、耐侵蝕且施工性能良好等優(yōu)點，耐火度可達1700℃以上，完全可以滿足市場需求；

（2）本發(fā)明的制備所述高溫耐火材料的生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)成本低，易于推廣應用，具有較好的經(jīng)濟和社會效益；

（3）本發(fā)明的高溫耐火材料中的三氧化二鋁含量提高，并增加了鋯英砂，使得使用本發(fā)明高溫耐火材料澆筑的窯爐內(nèi)壁的防腐耐磨性能提高，保護爐體，延長爐體使用壽命。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

本實施例提供了一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料，包括如下重量份原料：高鋁料20份、特級高嶺土12份、粘結劑5份、黃糊精和羧甲基纖維素鈉cmc以及聚磷酸鹽的混合物2份、剛玉細粉10份、鋯英砂8份、二氧化鋯5份、二氧化鉻5份。粘結劑為粉狀水玻璃和粉狀酚醛樹脂的混合物，其中粉狀水玻璃占粘結劑總重量的40%，粉狀酚醛樹脂占粘結劑總重量的60%。

其中所述高鋁料為特級或者一級鋁釩土，包括粗、細骨料及細粉和超細粉，其中粗骨料占5%，中骨料占20%，細骨料占25%，細粉占10%，超細粉占40%。

上述高鋁料的生產(chǎn)過程為：

（1）將高鋁礬土熟料，經(jīng)破碎機破碎、過篩成所需的粗、中、細骨料和細粉；

（2）將上述獲得的細粉經(jīng)雷磨機磨成所需細度的超細粉；

（3）將上述步驟獲得的粗骨料、中骨料、細骨料、細粉以及超細粉，按照所述重量比混合，即得到所需高鋁料。

本實施例還提供了一種制備上述窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料的方法，包括如下步驟：

（1）按所述重量配比稱取各原料；

（2）將所述鋯英砂和剛玉細粉放進濃度為48%的鹽酸溶液中浸泡24小時，再用水清洗、烘干；

（3）將上述處理后的鋯英砂及剛玉細粉和高鋁料、特級高嶺土、粘結劑、黃糊精和羧甲基纖維素鈉cmc以及聚磷酸鹽的混合物、二氧化鋯、二氧化鉻進行混合、攪拌，即得到所需窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料。

實施例2

本實施例提供了一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料，包括如下重量份原料：高鋁料20-40份、特級高嶺土25份、粘結劑12份、羧甲基纖維素鈉cmc和聚磷酸鹽以及木質(zhì)素磺酸鹽的混合物8份、剛玉細粉15份、鋯英砂15份、二氧化鋯15份、二氧化鉻15份。粘結劑為粉狀水玻璃和粉狀酚醛樹脂的混合物，其中粉狀水玻璃占粘結劑總重量的85%，粉狀酚醛樹脂占粘結劑總重量的15%。

其中所述高鋁料為特級或者一級鋁釩土，包括粗、細骨料及細粉和超細粉，其中粗骨料占10%，中骨料占20%，細骨料占50%，細粉占10%，超細粉占10%。

上述高鋁料的生產(chǎn)過程為：

（1）將高鋁礬土熟料，經(jīng)破碎機破碎、過篩成所需的粗、中、細骨料和細粉；

（2）將上述獲得的細粉經(jīng)雷磨機磨成所需細度的超細粉；

（3）將上述步驟獲得的粗骨料、中骨料、細骨料、細粉以及超細粉，按照所述重量比混合，即得到所需高鋁料。

本實施例還提供了一種制備上述窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料的方法，包括如下步驟：

（1）按所述重量配比稱取各原料；

（2）將所述鋯英砂和剛玉細粉放進濃度為48%的鹽酸溶液中浸泡24小時，再用水清洗、烘干；

（3）將上述處理后的鋯英砂及剛玉細粉和高鋁料、特級高嶺土、粘結劑、羧甲基纖維素鈉cmc和聚磷酸鹽以及木質(zhì)素磺酸鹽的混合物、二氧化鋯、二氧化鉻進行混合、攪拌，即得到所需窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料。

實施例3

本實施例提供了一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料，包括如下重量份原料：高鋁料30份、特級高嶺土20份、粘結劑8份、聚磷酸鹽和木質(zhì)素磺酸鹽以及聚碳酸酯pc的混合物5份、剛玉細粉13份、鋯英砂10份、二氧化鋯10份、二氧化鉻10份。粘結劑為粉狀水玻璃和粉狀酚醛樹脂的混合物，其中粉狀水玻璃占粘結劑總重量的70%，粉狀酚醛樹脂占粘結劑總重量的30%。

其中所述高鋁料為特級或者一級鋁釩土，包括粗、細骨料及細粉和超細粉，其中粗骨料占8%，中骨料占12%，細骨料占30%，細粉占40%，超細粉占10%。

上述高鋁料的生產(chǎn)過程為：

（1）將高鋁礬土熟料，經(jīng)破碎機破碎、過篩成所需的粗、中、細骨料和細粉；

（2）將上述獲得的細粉經(jīng)雷磨機磨成所需細度的超細粉；

（3）將上述步驟獲得的粗骨料、中骨料、細骨料、細粉以及超細粉，按照所述重量比混合，即得到所需高鋁料。

本實施例還提供了一種制備上述窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料的方法，包括如下步驟：

（1）按所述重量配比稱取各原料；

（2）將所述鋯英砂和剛玉細粉放進濃度為48%的鹽酸溶液中浸泡24小時，再用水清洗、烘干；

（3）將上述處理后的鋯英砂及剛玉細粉和高鋁料、特級高嶺土、粘結劑、聚磷酸鹽和木質(zhì)素磺酸鹽以及聚碳酸酯pc的混合物、二氧化鋯、二氧化鉻進行混合、攪拌，即得到所需窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料。

實施例4

本實施例提供了一種窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料，包括如下重量份原料：高鋁料35份、特級高嶺土15份、粘結劑6份、黃糊精和木質(zhì)素磺酸鹽以及聚碳酸酯pc的混合物4份、剛玉細粉11份、鋯英砂13份、二氧化鋯13份、二氧化鉻8份。粘結劑為粉狀水玻璃和粉狀酚醛樹脂的混合物，其中粉狀水玻璃占粘結劑總重量的75%，粉狀酚醛樹脂占粘結劑總重量的25%。

其中所述高鋁料為特級或者一級鋁釩土，包括粗、細骨料及細粉和超細粉，其中粗骨料占6%，中骨料占14%，細骨料占50%，細粉占12%，超細粉占18%。

上述高鋁料的生產(chǎn)過程為：

（1）將高鋁礬土熟料，經(jīng)破碎機破碎、過篩成所需的粗、中、細骨料和細粉；

（2）將上述獲得的細粉經(jīng)雷磨機磨成所需細度的超細粉；

（3）將上述步驟獲得的粗骨料、中骨料、細骨料、細粉以及超細粉，按照所述重量比混合，即得到所需高鋁料。

本實施例還提供了一種制備上述窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料的方法，包括如下步驟：

（1）按所述重量配比稱取各原料；

（2）將所述鋯英砂和剛玉細粉放進濃度為48%的鹽酸溶液中浸泡24小時，再用水清洗、烘干；

（3）將上述處理后的鋯英砂及剛玉細粉和高鋁料、特級高嶺土、粘結劑、黃糊精和木質(zhì)素磺酸鹽以及聚碳酸酯pc的混合物、二氧化鋯、二氧化鉻進行混合、攪拌，即得到所需窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料。

上述實施例1至實施例4中的窯爐內(nèi)壁用高溫耐火材料可以按照如下步驟使用：

（1）將100份上述實施例中的高溫耐火材料加2-6份水混合至均勻；

（2）將混合好的物料倒入窯爐的定位模具，再經(jīng)震動臺按要求設定的容重計量用完連續(xù)震動至氣泡完全消失；

（3）24小時后拆除模具，用水濕潤養(yǎng)護72小時，陰干72小時；

（4）放置15-27天后，在600℃下烘144小時即可。

將實施例1至實施例4中制備的高溫耐火材料按照上述使用步驟制作出窯爐內(nèi)壁模型，對于各實施例中制作出的模型進行性能檢測，檢測項目包括：

1、抗折強度檢測：檢測條件是在110℃溫度條件下，監(jiān)測24小時，結果如下：

2、抗壓強度檢測：檢測條件是在110℃溫度條件下，監(jiān)測24小時，結果如下：

3、燒后體積密度檢測：檢測條件是在1550℃溫度條件下，監(jiān)測3小時，結果如下：

4、耐火度檢測：檢測條件是在2000℃溫度條件下使用，每次使用24小時，結果如下：

由上述實驗數(shù)據(jù)可以看出本發(fā)明的高溫耐火材料，在高溫條件下穩(wěn)定性良好，耐火度均達到了1700℃以上，甚至達到了2000℃，完全可以滿足現(xiàn)在的市場需求。

可以知道，上述實施例僅為了說明發(fā)明原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明不僅限于此，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明實質(zhì)情況下，可以做出各種改進和變更，這些改進和變更也屬于本發(fā)明的保護范圍。