[发明专利]玄武岩纤维耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料应用领域，尤其涉及玄武岩纤维耐火材料及其制备方法。

背景技术

玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当。纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)之一，实现了工业化生产。

玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。玄武岩纤维可作为耐火材料，但现有技术针对玄武岩耐火材料的应用中，工艺步骤复杂，生产效率很低。在将玄武岩纤维制成耐火隔热材料时，由于其与其他材料的配比问题，没有充分发挥出玄武岩纤维材料的耐火特性，使得现有玄武岩纤维耐火材料应用领域受限。现有玄武岩纤维材料抗拉强度较差、成型度差，可制成的产品形状结构有限。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种生产工艺简单、易成型的玄武岩纤维耐火材料及其制备方法，解决了现有玄武岩纤维产品工艺复杂、成型困难的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

玄武岩纤维耐火材料，由以下重量份的原料制成：玄武岩纤维60-80份、硬水铝石8-10份、β型半水石膏4-6份、岩棉粉14-18份、二硼化锆5-10份、珍珠陶土15-20份、水镁石纤维10-15份、三氧化二铋5-10份、酒石酸钾钠3-5份、铝粉膏2-4份、刚玉粉10-15份、氟硅酸钠12-16份、乌洛托品10-14份、膨润土15-20份，水50-70份。

作为本发明的优选方案，由以下重量份的原料制成：玄武岩纤维70份、硬水铝石9份、 β型半水石膏5份、岩棉粉16份、二硼化锆7份、珍珠陶土17份、水镁石纤维13份、三氧化二铋8份、酒石酸钾钠4份、刚玉粉12份、氟硅酸钠14份、乌洛托品12份、膨润土18份，水60份。

玄武岩纤维耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将60-80重量份玄武岩纤维、8-10重量份硬水铝石、10-14重量份乌洛托品混合均匀，粉碎，过150-180目筛，待用；

(2)取14-18重量份岩棉粉、15-20重量份珍珠陶土、50-70重量份水搅拌制成浆液，然后加入5-10重量份二硼化锆、10-15重量份水镁石纤维、5-10重量份三氧化二铋、10-15重量份刚玉粉、12-16重量份氟硅酸钠、15-20重量份膨润土，搅拌4-6min；再加入4-6重量份β型半水石膏、3-5重量份酒石酸钾钠以及步骤(1)制得的粉料，搅拌5-8min；

(3)将2-4重量份铝粉膏加入步骤(2)制得的料浆中，搅拌20-30s后注入模中发气，在60-70℃温度下发气30-40min；

(4)将模放入养护室用55-60℃蒸汽养护，即得成品。

作为上述方法的优选方案，步骤(1)中的玄武岩纤维经原料制备工艺、熔制工艺、成型工艺、退解工艺制成：

(11)原料制备工艺：原料由玄武岩粉料、莹石粉料、锆英石粉料及熟料组成，其间重量比为：玄武岩粉料60-72％、锆英石粉料5-10％、莹石粉料3-5％、熟料20-25％；将玄武岩矿石原料经粉碎、筛分、除铁工艺成为玄武岩粉料；莹石经粉碎、筛分工艺成莹石粉料；锆英石粉料现有；熟料经粉碎后，分别按重量比称量，混合成原料，

(12)熔制工艺：在熔制窑炉里完成，窑炉的升温方法是在窑炉冷态时将中碱玻璃球作为原料进行烤窑升温，待整个窑炉温度达到1200℃以上时方可加入配合好的原料，原料依次经过熔制窑炉的熔化部、澄清部、作业部、漏板成型部完成熔化、澄清、作业、漏板成型工艺，温度控制，熔化部为1400-1500℃，澄清部为1300-1400℃，作业部为1250-1300℃，漏板成型部为1200-1250℃，窑炉各部位温度控制精度在24小时内波动±10℃，漏板成型部温度波动在±3℃，