[发明专利]干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属耐火材料领域，尤其是指一种干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，同时提供这种耐火材料的制造方法。

背景技术

干熄焦设备耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化，对耐火材料造成一定的内应力损伤。目前，国内干熄焦设备用耐火材料主要是以金属硅、莫来石、碳化硅、α-Al₂O₃和粘土为原料，经高吨位压机压制，在1400-1600℃条件下烧成后制得。这种耐火材料的致命弱点是：金属硅在烧成和使用过程中会不断氧化，在耐火材料表面生成SiO₂，且SiO₂大部分为易于膨胀的方石英，因而在耐火材料表面形成恒久张力，从而导致耐火材料内外形成应力。随着氧化层的不断加厚，表面恒久张力越来越大，耐火材料应力越来越大，当应力大于耐火材料结合强度时，耐火材料开始开裂，甚至断裂，从而影响耐火材料使用寿命。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，其在耐火制品内部能起到缓冲耐火制品在使用过程中因急冷急热而产生的应力，大大提高耐火制品的热震稳定性、高温抗折强度、耐磨性，提高耐火制品的使用寿命。具体是这样来实施的：干熄焦设备用应力缓冲型耐火材料，其特征在于各组份的重量配比为：

应力缓冲原料    5-0mm                               1-25wt％

废窑具    SiC≥92％，Fe₂O₃≤2％5-0mm                25-50wt％

烧结或电熔莫来石Al₂O₃＝55-75％，Fe₂O₃≤1.5％3-0mm   30-55wt％

Al₂O₃微粉       Al₂O₃≥99.5％，10-0um               1-10wt％

粘土    Al₂O₃≥30％，Fe₂O₃≤1.5％，0.074-0mm        5-15wt％

外加：

糊精水    质量浓度10-40％                           2-5％

其中，应力缓冲原料是将红柱石、熔融石英、Al₂O₃微粉、粘土搅拌均匀后挤压成型，在1400-1650℃下高温烧成3-8h而得，各组份的重量配比是：

红柱石    Al₂O₃＝50-60％，Fe₂O₃≤1.5％  0.5-0m      15-40wt％

熔融石英    SiO₂≥99％  1-0mm                 15-40wt％

Al₂O₃微粉   10-0um                            1-20wt％

粘土    Al₂O₃≥30％，Fe₂O₃≤1.5％，0.074-0mm  5-30wt％

本发明中采用自制的应力缓冲原料，其具有极好的体积稳定性，具有很好的抗热震性能和力学性能。耐火材料中加入一定量的应力缓冲原料，能缓冲耐火材料内部应力，同时能提高耐火材料强度。

碳化硅具有高熔点、高硬度、高强度、热膨胀系数较低，导热性好、化学性能稳定等特点，废窑具中含有92％以上的碳化硅，能保证耐火材料具有良好的抗热震性能和良好的耐磨性能。破碎、使用前，废窑具表面杂物须清理干净。

烧结或电熔莫来石具有优异的力学、热学性能，有利于材料高温性能的改善或提高。

基质的完全或近于莫来石化必将提高材料的莫来石相含量，降低玻璃相含量，而莫来石优异的力学、热学性能有利于材料高温性能的改善或提高，为使基质完全莫来石化，控制铝硅比是个关键。铝硅比控制在2.5-2.6是最有利于基质中莫来石生成的。本发明中加Al₂O₃微粉是为了调节耐火材料中的铝硅比。