[发明专利]一种隔热型致密硅砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种隔热型致密硅砖的制备方法。

背景技术

硅砖属酸性耐火材料，是一种适用范围十分广泛的耐火材料，至今已有100多年历史。具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力，荷重软化温度高达1640～1670℃，在高温下长期使用体积比较稳定。主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。

硅砖主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑的耐火材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。

在硅砖的生产过程中，需要根据不同规格的硅砖，对硅砖原料进行称重，然后再将完成称重的硅砖原料在压力机上压制成硅砖砖坯，现有技术中对硅砖原料进行称重，以及利用双摩擦轮压力机压制成型硅砖的过程，完全由人工操作完成，每一台压力机需要配备3～4个工人，才能保证压力机正常有序的工作，且由于工人水平的差异，压制的砖坯规格不能全部满足设计要求，废品率高，且不利于实现自动化控制。

现有的普通硅砖由于其传统矿化剂矿化效果及加入形式的局限性，使硅砖半成品造坯过程中水分分布不够均匀，泥料水分也偏高。硅砖在烧成后，水分排除留下的气孔分布也非常不均匀，气孔簇团局部集中情况突出，这都严重地影响了硅砖导热率的提高。这样不仅影响成品率，还影响硅砖质量的稳定性，从而会影响硅砖性能。

随着高温工业的发展，对硅砖的要求越来越高，其应用前景也越来越广阔。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前硅砖存在体积大和隔热效果较差的缺陷，提供了一种隔热型致密硅砖的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种隔热型致密硅砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将玄武石和白云石混合研磨后过50目筛，收集过筛粉末，将过筛粉末放入马弗炉中熔制后，再倒入多孔漏板中拉丝，得到自制岩棉纤维，备用；

（2）将8～10g酚醛树脂、30～50mL氨水和15～20mL去离子水混合搅拌，得到自制岩棉粘结剂，将自制岩棉粘结剂、菜籽油和聚硅氧烷混合搅拌后，即为自制混合料，向上述自制岩棉纤维表面喷涂一层自制混合料，喷涂后经过集棉机收集后，出料，自然干燥，即得自制岩棉；

（3）将正硅酸乙酯、盐酸、无水乙醇和去离子水混合置于烧杯中搅拌反应，得到自制硅溶胶，将自制硅溶胶和硅烷偶联剂KH-560混合搅拌后，即为改性自制硅溶胶；

（4）称取10～20g石英研磨后，得到石英粉末，将石英粉末放入带有4～6mL酸奶和2～4g桃胶的发酵罐中，密封发酵，得到改性石英；

（5）按重量份数计，分别称取自制岩棉、改性石英、氮化硅、四氧化三铁、氧化钙、氧化铝、碎玻璃和去离子水混合置于窑炉中，在氮气保护下烧制，取出烧成的硅砖，将烧成的硅砖放入上述改性自制硅溶胶中浸泡后，再放入液压成型机中液压成型，自然干燥出料，即可制得隔热型致密硅砖。

步骤（1）所述的玄武石和白云石的质量比为2：1，研磨时间为1～2h，熔制的温度为1500～1700℃，熔制时间为1～2h，拉丝时间为30～50min。

步骤（2）所述的氨水的浓度为8mol/L，搅拌时间为10～12min，自制岩棉粘结剂、菜籽油和聚硅氧烷粉末的质量比为2：1：1，搅拌时间为8～10min，喷涂厚度为0.5～0.7mm，收集时间为1～2h。

步骤（3）所述的正硅酸乙酯、浓度为10mol/L的盐酸、无水乙醇和去离子水的体积比为3：1：2：1，反应温度为25～35℃，反应时间为12～16min，自制硅溶胶和硅烷偶联剂KH-560的质量比为4：1，搅拌时间为30～50min。

步骤（4）所述的研磨时间为8～10min，发酵温度为35～45℃，发酵时间为6～8天。

步骤（5）所述的按重量份数计，分别称取10～12份自制岩棉、20～30份改性石英、6～8份氮化硅、3～5份四氧化三铁、2～4份氧化钙、3～5份氧化铝、4～6份碎玻璃和8～10份去离子水，烧制温度为1200～1400℃，烧制时间为1～2h，成型压力为80～100MPa。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：