本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗熔渣、堿金屬侵蝕性能強(qiáng)，耐沖刷、隔熱保溫性能優(yōu)異、高溫體積穩(wěn)定性好的耐火磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著能源的日益緊張，各國對高溫工業(yè)用節(jié)能材料的研制、生產(chǎn)和使用日益重視。耐火磚由于具有荷重軟化溫度點(diǎn)高、高溫體積穩(wěn)定性好、長期使用不收縮等特性，在輕質(zhì)耐火材料體系中被大量應(yīng)用和研究。

由于硅石在加熱過程中的快速晶型轉(zhuǎn)變產(chǎn)生較大體積膨脹，使耐火磚的燒成比其他耐火材料困難。制造耐火磚的核心技術(shù)是礦化劑的選擇與應(yīng)用，其目的是是為了控制耐火磚在燒成過程中，由于硅石的晶型轉(zhuǎn)變在磚內(nèi)產(chǎn)生較大應(yīng)力引起的體積膨脹，避免耐火磚在燒成時開裂。耐火磚燒成時要求將石英盡可能的轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的高溫礦物相鱗石英和方石英，為了促進(jìn)這種轉(zhuǎn)化，通常在制作耐火磚過程中加入礦化劑。礦化劑是可與二氧化硅反應(yīng)生成液相的氧化物，其作用是在加速石英轉(zhuǎn)化的同時不顯著降低制品的耐火度，并能抑制磚坯燒成時因膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，防止制品疏松或開裂。

目前制作耐火磚實(shí)際使用的礦化劑大多是氧化鐵和氧化鈣，它們不僅具有上述特點(diǎn)，且能保證耐火磚具有很好的高溫力學(xué)性能。但是，生產(chǎn)中使用的氧化鐵和氧化鈣分別以細(xì)粉形式和石灰乳形式加入，前者粒度不夠細(xì)，在耐火磚中分散不夠均勻；后者實(shí)際上加入的是氫氧化鈣，其石灰乳溶液容易絮凝，不易分散，因此作為礦化劑效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有耐火磚抗熔渣、堿金屬侵蝕性能不夠強(qiáng)，制作時粒度不夠細(xì)，耐火磚中分散不夠均勻，其石灰乳溶液容易絮凝，不易分散的缺陷，提供一種性能優(yōu)良，耐沖刷、隔熱保溫性能優(yōu)異、高溫體積穩(wěn)定性好的抗腐蝕耐火磚。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種抗腐蝕耐火磚，由以下重量份原料制成：硅石粉15-30份、鎂鋁尖晶石20-40份、活性氧化鋁5-10份、三氧化二鐵6-12份、石墨烯4-8份、螢石粉1-3份、氮化硼0.2-1份、結(jié)合劑2-5份與納米氧化鎂5-10份。

所述的硅石粉的粒徑為0.5-2μm。

所述螢石粉為200-300目。

所述結(jié)合劑為海藻提取物，該結(jié)合劑的制備方法如下：

1)清洗：海藻原料用45-50℃的自來水浸泡2-3小時，然后清洗干凈；

2)粉碎、離心：清洗干凈的海藻，真空破碎，加入海藻體積30倍的乙醇與丁二酯溶液浸泡并煮沸，乙醇與丁二酯的體積比為1:1，然后離心分離去渣得海藻清液，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000～6000rpm，離心時間為15-20min；

3)納濾：將海藻清液用5-10倍體積的純水稀釋，然后用納濾膜進(jìn)行透析濃縮，海藻清液透析濃縮至稀釋前體積的0.1-0.2倍得納濾濃縮液，所述納濾膜的截留分子量為600-700Da；

4)濃縮干燥：納濾濃縮液進(jìn)一步真空濃縮至固形物含量為40-60份，然后在噴霧干燥器中噴霧干燥得含水量2-3份的粉末狀海藻提取物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗腐蝕耐火磚的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：各原料按以上配比稱量，經(jīng)混合、成型、用模壓振動成型機(jī)制成磚坯，磚坯在550-650℃下烘烤20-25小時，然后將烘烤后的磚坯放入浸漬罐內(nèi)抽真空處理，真空壓力為0.05-0.08mpa，保壓40-50分鐘，然后加入浸漬劑，繼續(xù)保壓3-5小時，浸漬后的磚坯在1200-1285℃焙燒，保溫時間75-85小時。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的耐火磚性能優(yōu)良，抗熔渣、堿金屬侵蝕性能強(qiáng)，耐沖刷、隔熱保溫性能優(yōu)異、高溫體積穩(wěn)定性好；耐火磚內(nèi)部均勻分散，能促進(jìn)燒結(jié)，并使得耐火磚具有更均勻的組織結(jié)構(gòu)，提高制品的強(qiáng)度和抗熱震性能；納米氧化鎂的粒度細(xì)小，可以填充微細(xì)氣孔，降低制品的氣孔率，提高體積密度；本發(fā)明制備方法簡單，原料豐富，適合工廠化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋，并非對其保護(hù)范圍的限制。

本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的，下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

實(shí)施例1

一種抗腐蝕耐火磚，由以下重量份原料制成：硅石粉15份、鎂鋁尖晶石20份、活性氧化鋁5份、三氧化二鐵6份、石墨烯4份、螢石粉1份、氮化硼0.2份、結(jié)合劑2份與納米氧化鎂5份。

所述的硅石粉的粒徑為0.5μm。

所述螢石粉為200目。

所述結(jié)合劑為海藻提取物，該結(jié)合劑的制備方法如下：

1)清洗：海藻原料用45-50℃的自來水浸泡2小時，然后清洗干凈；

2)粉碎、離心：清洗干凈的海藻，真空破碎，加入海藻體積30倍的乙醇與丁二酯溶液浸泡并煮沸，乙醇與丁二酯的體積比為1:1，然后離心分離去渣得海藻清液，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000～6000rpm，離心時間為15-20min；

3)納濾：將海藻清液用5-10倍體積的純水稀釋，然后用納濾膜進(jìn)行透析濃縮，海藻清液透析濃縮至稀釋前體積的0.1-0.2倍得納濾濃縮液，所述納濾膜的截留分子量為600-700Da；

4)濃縮干燥：納濾濃縮液進(jìn)一步真空濃縮至固形物含量為40-60份，然后在噴霧干燥器中噴霧干燥得含水量2-3份的粉末狀海藻提取物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗腐蝕耐火磚的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：各原料按以上配比稱量，經(jīng)混合、成型、用模壓振動成型機(jī)制成磚坯，磚坯在550-650℃下烘烤20小時，然后將烘烤后的磚坯放入浸漬罐內(nèi)抽真空處理，真空壓力為0.05-0.08mpa，保壓40分鐘，然后加入浸漬劑，繼續(xù)保壓3小時，浸漬后的磚坯在1200-1285℃焙燒，保溫時間75小時。

實(shí)施例2

一種抗腐蝕耐火磚，由以下重量份原料制成：硅石粉30份、鎂鋁尖晶石40份、活性氧化鋁10份、三氧化二鐵12份、石墨烯8份、螢石粉3份、氮化硼1份、結(jié)合劑5份與納米氧化鎂10份。

所述的硅石粉的粒徑為2μm。

所述螢石粉為300目。

所述結(jié)合劑為海藻提取物，該結(jié)合劑的制備方法如下：

1)清洗：海藻原料用45-50℃的自來水浸泡3小時，然后清洗干凈；

2)粉碎、離心：清洗干凈的海藻，真空破碎，加入海藻體積30倍的乙醇與丁二酯溶液浸泡并煮沸，乙醇與丁二酯的體積比為1:1，然后離心分離去渣得海藻清液，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000～6000rpm，離心時間為15-20min；

3)納濾：將海藻清液用5-10倍體積的純水稀釋，然后用納濾膜進(jìn)行透析濃縮，海藻清液透析濃縮至稀釋前體積的0.1-0.2倍得納濾濃縮液，所述納濾膜的截留分子量為600-700Da；

4)濃縮干燥：納濾濃縮液進(jìn)一步真空濃縮至固形物含量為40-60份，然后在噴霧干燥器中噴霧干燥得含水量2-3份的粉末狀海藻提取物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗腐蝕耐火磚的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：各原料按以上配比稱量，經(jīng)混合、成型、用模壓振動成型機(jī)制成磚坯，磚坯在550-650℃下烘烤25小時，然后將烘烤后的磚坯放入浸漬罐內(nèi)抽真空處理，真空壓力為0.05-0.08mpa，保壓50分鐘，然后加入浸漬劑，繼續(xù)保壓5小時，浸漬后的磚坯在1200-1285℃焙燒，保溫時間85小時。

以上對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。