專利名稱：一種提高耐火材料性能的表面氣孔充填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料的表面氣孔充填方法，屬于耐火材料處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
耐火材料的性能分為物理性能和工作性能。其中，物理性能包括體積密度、真空比、氣孔率、吸水率、透氣性、耐壓強(qiáng)度、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱容量。工作性能包括耐火度、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、體積穩(wěn)定性、耐急冷急熱性等。目前，定形或不定性耐火材料干燥后會(huì)有一定的氣孔，耐火材料表面的氣孔率高將對(duì)其物理性能和工作性能有不良影響，氣孔率高會(huì)導(dǎo)致耐火材料的耐壓強(qiáng)度、抗折性能的下降。目前實(shí)際應(yīng)用中，有的通過機(jī)械力來降低氣孔率，也有的是利用原材料(礦物)的膨脹性來改變氣孔率。這些工藝雖能解決一定問題，但操作復(fù)雜，不易控制。迄今為止，尚未有通過充填方法來降低耐火材料氣孔率的公開報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種旨在提高耐火材料性能的表面氣孔充填方法。
術(shù)語說明本發(fā)明所說的耐火材料包括耐火材料制品、耐火材料砌筑體，如爐膛、耐火磚、耐火墻、耐火板、耐火防護(hù)涂層等。
發(fā)明詳述一種耐火材料的表面氣孔充填方法，步驟如下(1)對(duì)耐火材料制品或耐火材料砌筑體進(jìn)行烘干、吹灰預(yù)處理；(2)將微米或納米級(jí)粒度的細(xì)粉充填物通過負(fù)壓吸入方法充填于耐火材料制品或耐火材料砌筑體的表面氣孔中燒結(jié)；或者將該細(xì)粉充填物與結(jié)合劑和/或水混合均勻，涂刷、噴涂或浸蘸于耐火材料制品或耐火材料砌筑體的表面，烘干或燒結(jié)。
所述的細(xì)粉充填物30～100份，結(jié)合劑0～70，水0～80份，均為重量份。
所述細(xì)粉充填物是下列物質(zhì)之一，粒度0.1-2μm或25-900nm①與耐火材料制品、耐火材料砌筑體成分相同的原料，②與耐火材料制品、耐火材料砌筑體成分相近的原料，③不定形耐火材料的下腳料、廢料或廢舊料，④對(duì)耐火材料有益的下列物質(zhì)之一或組合白剛玉，棕剛玉，藍(lán)晶石礦粉，二氧化硅，高嶺土，紅外涂料。
所述的結(jié)合劑是適合耐火材料使用的下列物質(zhì)之一或組合
PA80膠，水玻璃，氫氧化鋁，粘土，亞硫酸紙漿廢液，羧甲基纖維素。
優(yōu)選的，在用上述的方法對(duì)耐火材料的表面氣孔充填之前，應(yīng)對(duì)耐火材料制品或耐火材料砌筑體進(jìn)行減小表面張力的前處理，使表面具有良好的浸潤性。
上述對(duì)耐火材料制品或耐火材料砌筑體進(jìn)行減小表面張力的前處理，可以用現(xiàn)有技術(shù)的任一種方法，或者用前處理液潤濕表面，前處理液為含有重量百分比0.1-10％PA80膠的水溶液，或者重量百分比0.1-10％羧甲基纖維素的水溶液。
本發(fā)明的方法優(yōu)良效果如下用本發(fā)明的方法對(duì)耐火材料的表面氣孔進(jìn)行充填，可降低耐火材料的氣孔率5～20％，提高耐火材料的體積密度1～5％，提高抗壓強(qiáng)度10～40％，提高抗折強(qiáng)度5～60％，減小耐火材料高溫蠕變量10～60％。對(duì)于提高耐火材料制品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)中節(jié)能降耗都有重要的作用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。除特別說明外實(shí)施例中的份數(shù)均為重量份。
實(shí)施例1高鋁格子磚表面氣孔充填(1)干燥的高鋁格子磚表面經(jīng)高壓風(fēng)吹灰，用2％wtPA80膠的水溶液潤濕表面。
(2)將平均粒徑在0.1-1.4μm的白剛玉或棕剛玉60份與PA80膠30份和水20份混合，攪拌成漿狀，噴涂于高鋁格子磚表面，涂料滲入磚體2.5mm，并在表面形成0.4mm的覆層，烘干。
經(jīng)上述表面氣孔充填處理的高鋁格子磚的體積密度提高1-2％，耐壓強(qiáng)度提高20％左右，抗折強(qiáng)度提高5％。
實(shí)施例2高鋁磚表面氣孔充填(1)干燥的高鋁磚表面經(jīng)高壓風(fēng)吹灰，用2％wtPA80膠的水溶液潤濕表面。
(2)將粒度在25-200nm的紅外涂料浸蘸于高鋁磚的表面，涂料滲入磚體約3mm，并在表面形成0.3mm的覆層，烘干。
紅外涂料組份如下，均為重量份氧化鋯100份Cr2O3110份耐火粘土 120份膨潤土90份棕剛玉(Al2O3) 200份碳化硅270份PA80膠200份羧甲基纖維素 10份。
經(jīng)上述表面氣孔充填處理的高鋁磚的高溫蠕變量降低50％。
實(shí)施例3均熱爐爐墻表面氣孔充填(1)對(duì)均熱爐爐墻表面烘干、吹灰預(yù)處理，(2)將平均粒度在0.5-1.5μm的藍(lán)晶石礦粉65份，棕剛玉(工業(yè)氧化鋁)5份與亞硫酸紙漿廢液和高嶺土1∶1重量比混合共30份，攪拌均勻，涂抹于由高強(qiáng)度粘土耐火材料澆鑄的均熱爐爐墻表面，烘干。
經(jīng)上述表面氣孔充填處理的均熱爐爐墻的耐壓強(qiáng)度提高10％左右。
實(shí)施例4燒成的粘土磚表面氣孔充填(1)對(duì)燒成的粘土磚表面烘干、吹灰預(yù)處理，(2)將廢舊粘土磚破碎、研磨至粒度在0.2-1.2μm的細(xì)粉，取50份，與高嶺土20份、PA80膠12份、水30份混合制成漿狀物，噴涂于燒成的粘土磚表面，烘干。
經(jīng)上述表面氣孔充填處理的粘土磚的氣孔率降低約2％，耐壓強(qiáng)度提高3％左右。
實(shí)施例5硅磚表面氣孔充填(1)對(duì)硅磚表面烘干、吹灰預(yù)處理，(2)將粒度為25-900nm的二氧化硅超細(xì)粉通入裝有硅磚的密閉并呈負(fù)壓的容器中，通過負(fù)壓將二氧化硅超細(xì)粉吸入硅磚表面氣孔中，再燒結(jié)。
經(jīng)上述表面氣孔充填處理的硅磚的耐壓強(qiáng)度提高15％，抗折強(qiáng)度提高10％。
權(quán)利要求
1.一種耐火材料的表面氣孔充填方法，步驟如下(1)對(duì)耐火材料制品或耐火材料砌筑體進(jìn)行烘干、吹灰預(yù)處理，(2)將微米或納米級(jí)粒度的細(xì)粉充填物通過負(fù)壓吸入方法充填于耐火材料制品或耐火材料砌筑體的表面氣孔中燒結(jié)；或者將該細(xì)粉充填物與結(jié)合劑和/或水混合均勻，涂刷、噴涂或浸蘸于耐火材料制品或耐火材料砌筑體的表面，烘干或燒結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的耐火材料的表面氣孔充填方法，其特征在于所述的細(xì)粉充填物30～100份，結(jié)合劑0～70，水0～80份，均為重量份。
3.如權(quán)利要求1或2所述的耐火材料的表面氣孔充填方法，其特征在于所述細(xì)粉充填物是下列物質(zhì)之一，粒度0.1-2μm或25-900nm①與耐火材料制品、耐火材料砌筑體成分相同的原料，②與耐火材料制品、耐火材料砌筑體成分相近的原料，③不定形耐火材料的下腳料、廢料或廢舊料，④對(duì)耐火材料有益的下列物質(zhì)之一或組合白剛玉，棕剛玉，藍(lán)晶石礦粉，二氧化硅，高嶺土，紅外涂料。
4.如權(quán)利要求1或2所述的耐火材料的表面氣孔充填方法，其特征在于所述的結(jié)合劑是適合耐火材料使用的下列物質(zhì)之一或組合PA80膠，水玻璃，氫氧化鋁，粘土，亞硫酸紙漿廢液，羧甲基纖維素。
5.如權(quán)利要求1所述的耐火材料的表面氣孔充填方法，其特征在于在對(duì)耐火材料的表面氣孔充填之前，對(duì)耐火材料制品或耐火材料砌筑體進(jìn)行減小表面張力的前處理，使表面具有良好的浸潤性。
6.如權(quán)利要求5所述的耐火材料的表面氣孔充填方法，其特征在于所述對(duì)前處理是用前處理液潤濕表面，前處理液為含有重量百分比0.1-10％PA80膠的水溶液，或者重量百分比0.1-10％羧甲基纖維素的水溶液。
全文摘要
一種提高耐火材料性能的表面氣孔充填方法，屬于耐火材料處理技術(shù)領(lǐng)域。步驟為(1)對(duì)耐火材料制品或耐火材料砌筑體進(jìn)行烘干、吹灰預(yù)處理，(2)將微米或納米級(jí)粒度的細(xì)粉充填物通過負(fù)壓吸入方法充填于耐火材料制品或耐火材料砌筑體的表面氣孔中燒結(jié)；或者將該細(xì)粉充填物與結(jié)合劑和/或水混合均勻，涂刷、噴涂或浸蘸于耐火材料制品或耐火材料砌筑體的表面，烘干或燒結(jié)。用本發(fā)明的方法對(duì)耐火材料的表面氣孔進(jìn)行充填，可降低耐火材料的氣孔率，提高耐火材料的體積密度、提高抗壓強(qiáng)度、提高抗折強(qiáng)度，減小耐火材料高溫蠕變量。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101050131SQ20071001420
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者周惠敏 申請(qǐng)人:山東慧敏科技開發(fā)有限公司