[发明专利]一种耐高温耐火可塑料的制备方法

说明书

本发明涉及耐火材料制备技术领域，具体涉及一种耐高温耐火可塑料的制备方法。本发明将菱镁矿石放入马弗炉中煅烧得到轻烧镁石粉，将鳞片石墨作为阳极、不锈钢板作为阴极，用浓硫酸溶液对鳞片石墨电解处理得到可膨胀石墨，将轻烧镁石粉和可膨胀石墨混合分散于无水乙醇中经处理得到减孔剂，将甲基硅油置于高温条件下裂解，得到裂解产物，将裂解产物与二甲苯混溶，经过滤、旋转蒸发得到浓缩液，以硼化锆粉末、浓缩液为原料制备得到结合剂，最后将白刚玉、莫来石粉碎后与氧化铝粉、聚丙烯酸钠、二氧化锆、石墨烯等原料混合，放入混砂机中混合搅拌，再掺入结合剂减孔剂得到混合石料，经过干燥得到耐高温耐火可塑料，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及耐火材料制备技术领域，具体涉及一种耐高温耐火可塑料的制备方法。

背景技术

耐火材料指耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50%～60%。钢铁工业中的各种加热炉、均热炉、退火炉、烧结炉，以及电炉顶的衬体不能使用一般的定型耐火材料，只能使用特殊的耐火可塑料。

耐火可塑料是不定形耐火材料的一个重要品种。它是由70%～80%粒状和粉状物料加10%～25%可塑性粘土等结合剂及适量增塑剂配制而成的，呈硬泥膏状，并能在较长时间内保持高可塑性的不定形耐火材料。主要使用在加热炉炉顶、均热炉炉墙、锅炉的鳍片式炉墙等热工设备上。

耐火可塑料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中，材质多为粘土质和高铝质，也有硅质、鎂质铬质、锆英石质和碳化硅质等。若按结合分类，有粘土结合、水玻璃结合、磷酸盐结合、硫酸盐结合的可塑料等。为了保证耐火可塑料能顺利施工和在高温下能正常使用，可塑料应具备如下基本性能：（1）具有一定的可塑性，以便于施工；（2）具有一定的保存期，以保证在制定的存放期内成型性能不变；（3）常温养护后具有一定的强度，以利于施工后能拆除框架或搬运；（4）具备一定的高温体积稳定性，以防止因变形过大而造成炉衬结构破坏。

但是，传统耐火可塑料的韧性较低，膨胀严重使衬体受损。在使用过程中，抗冲刷性弱，所以导致衬体容易剥落，使用周期缩短，影响生产，经济效益不高。由于生粘土是可塑料可塑性的重要来源，它的加入使耐火材料在常温下强度较低、线变化性能较差。市场上现有的耐火可塑料，由于结合剂耐高温强度不够，一般工作温度高于1000℃时，强度就急剧下降，没有很好的高温稳定性。

因此，研制出一种能够解决上述性能问题的耐火可塑料非常有必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前传统耐火可塑料在高温工作状态下膨胀严重，使衬体受损，导致其使用周期缩短，另外，耐火可塑料在高温条件下强度会急剧下降的缺陷，提供了一种耐高温耐火可塑料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温耐火可塑料的制备方法的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取菱镁矿石，放入马弗炉中，加热升温，煅烧，降温至室温，得到轻烧菱镁矿石，将轻烧菱镁矿石放入磨石机中研磨，过筛得到轻烧镁石粉；

（2）用不锈钢网包覆200～300g鳞片石墨作为阳极，采用不锈钢板作为阴极，将阳极、阴极置于400～500mL浓硫酸插层溶液中，启动电源，以直流电进行电解，电解反应，用去离子水将电解处理后的鳞片石墨洗涤3～5次，得到可膨胀石墨；

（3）将轻烧镁石粉和可膨胀石墨混合得到混合物，将混合物与等质量的无水乙醇混合放入烧杯中，搅拌后，将烧杯放入烘箱中加热升温，干燥后得到混合粉末，将混合粉末装入微波振荡仪中，微波处理，得到减孔剂；

（4）取150～200mL甲基硅油加入带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，在氮气保护下将三口烧瓶移入沙浴锅中，继续保温反应，反应结束后自然冷却至室温，得到产物；