[发明专利]一种硅酸钠加工用熔炼炉炉体衬料的生产方法

说明书

本发明公开了一种硅酸钠加工用熔炼炉炉体衬料的生产方法，涉及熔炼设备技术领域，包括以下步骤：(1)配方设计，(2)混料，(3)制膏，(4)热处理，(5)制粉；本发明以铝矾土作为主料，辅以硅灰石、石棉绒、结合剂和稀土氧化物并经所述工艺制得熔炼炉炉体衬料，工艺操作简便且重复性好；制得的炉体衬料不仅能有效阻断炉体内热量损失，还具有优良的耐高温力学性能，使用安全性强，从而保证硅酸钠的高效加工和所制硅酸钠的纯度。

技术领域：

本发明涉及熔炼设备技术领域，具体涉及一种硅酸钠加工用熔炼炉炉体衬料的生产方法。

背景技术：

目前，硅酸钠的加工方法多由石英砂与碳酸钠反应制成，熔炼温度最低要达到碳酸钠的熔点(851℃)，因为碳酸钠在熔融状态下才能发生该反应。熔炼炉成为硅酸钠加工的重要设备，要求在提供熔炼温度的同时熔炼炉炉体不会释放能参与反应的物质。

通常，熔炼炉炉体内衬耐火层，耐火层由耐火材料制成。含碳耐火材料由于其优异的使用性能在耐火材料中得到广泛使用，但这种材料在实际应用时出现了高温使用过程中强度不高的问题，影响了炉体衬料的使用寿命。

为了解决上述问题，本发明提供了一种硅酸钠加工用熔炼炉炉体衬料的生产方法，该方法工艺操作简便，工艺重复性好，制得的炉体衬料不仅能有效阻断炉体内热量损失，还具有优良的耐高温强度，满足硅酸钠加工对熔炼炉炉体衬料的使用性能要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种硅酸钠加工用熔炼炉炉体衬料的生产方法，该方法工艺操作简便，工艺重复性好，制得的炉体衬料不仅能有效阻断炉体内热量损失，还具有优良的耐高温强度。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种硅酸钠加工用熔炼炉炉体衬料的生产方法，包括以下步骤：

(1)配方设计：由铝矾土、硅灰石、石棉绒、结合剂和稀土氧化物制成；

(2)混料：将上述原料加入高速混合机中，充分混合，即得混合料；

(3)制膏：向混合料中加水，经高速搅拌制成膏体；

(4)热处理：将所制膏体以5-10℃/min的升温速度加热至120-130℃保温至水份挥干，并继续以5-10℃/min的升温速度加热至170-180℃保温0.5-2h，再立即转入60-70℃环境中静置0.5-2h，然后转入0-5℃环境中静置0.5-2h，最后自然恢复至常温；

(5)制粉：将经热处理后所得固体经破碎机制成粗粉，再经研磨机制成细粉，即得熔炼炉炉体衬料。

所述铝矾土、硅灰石、石棉绒、结合剂和稀土氧化物的质量比为100:10-30:5-15:1-10:0.1-1。

所述稀土氧化物选自氧化镧、氧化钇、氧化铈中的一种或几种。

所述结合剂选自蔗糖或酚醛树脂中的一种或两种的混合物。

结合剂能促进原料之间的共混相容，虽然其经高温热处理后挥发，但可以促使原料形成致密且坚硬的内衬层结构，进而提高所制衬料的力学性能。

为了进一步增强结合剂的使用效果，还可以采用以下蔗糖衍生物作为结合剂。

所述蔗糖衍生物由蔗糖经酯化改性制成，以肉豆蔻酸作为改性剂，蔗糖与肉豆蔻酸的质量比为1:2。

蔗糖结构中含有的羟基与肉豆蔻酸结构中所含的羧基发生酯化反应，生成的酯化产物能够改善蔗糖作为结合剂的使用效果。

稀土氧化物的添加能显著改善所制炉体衬料在耐高温下的力学强度，并且稀土氧化物的添加量小，避免高添加量存在的成本升高问题。