[发明专利]一种硅质耐火材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种硅质耐火材料及其制备方法，涉及耐火材料领域，该硅质耐火材料由以下原料制成：高纯硅粉、石英、石英砂、硅砂、粘土、玻璃纤维、植物纤维、聚乙烯醇水溶液、羧甲基纤维素水溶液、减水剂、有机酸和水适量，该硅质耐火材料的制备方法包括坯料制备、坯体成型与干燥和坯体高温煅烧，本发明中通过加入玻璃纤维和植物纤维，提高了耐火材料的常温耐压强度，且制品荷重变形开始温度高，耐火度高，体积稳定，该制品还具有良好的耐高温、抗侵蚀、耐热震和耐磨损的性能，降低制品的散热损失，以提高了烧结炉的寿命和经济效益的需要。

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体涉及一种硅质耐火材料及其制备方法。

背景技术

我国生产焦炭的设备一直徘徊在4.6m-6m的规模，这种设备存在高耗能、大排放、低效率的落后的状态，由于建造这种设备的耐火材料制品导热系数高、热震稳定性差、抗侵蚀性能差、高温下体积稳性差，制约了我国焦炭行业的发展。为改变这种落后的生产状态，我国焦炭行业向大规模、高效率、节能、环保的方向发展，引进了7.63m焦炉。7.63m焦炉要求耐火材料：常期使用温度高，常温耐压强度高，荷重变形开始温度高，耐火度高，以保证耐火砖本身体积稳定，提高砌体的整体硅，减弱熔渣对砌体的侵蚀。从而提高窑炉的节能环保效果，延长窑炉的使用寿命，降低企业的综合成本。其它窑炉所用耐火材料情况与上述大致相同。

申请公布号为CN105347803A的中国发明专利公开了一种硅质耐火材料及其制备方法，以高纯硅粉、叶腊石粉、熔融石英粉为主料，以优质粘土粉为辅料，加水混练、成型、干燥、烧结制成，各原料为：高纯硅粉、叶腊石粉、熔融石英粉、优质粘土粉和加水。

上述现有技术中存在一些问题，比如耐火材料的强度不是很高等问题，因此，我们对提出了更高的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅质耐火材料及其制备方法，使得该耐火材料强度高，耐火度高。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种硅质耐火材料，由以下重量份数的原料制成：

高纯硅粉40-60份、石英20-35份、石英砂10-15份、硅砂10-20份、粘土5-10份、玻璃纤维5-10份、植物纤维10-15份、聚乙烯醇水溶液2-3份、羧甲基纤维素水溶液2-3份、减水剂0.1-0.5份、有机酸0.5-1份、水适量。

优选的，所述聚乙烯醇的水溶液的浓度为3-8wt％。

优选的，所述羧甲基纤维素的水溶液的浓度为1-3wt％；

优选的，所述有机酸由酒石酸、柠檬酸和草酸混合而成。

优选的，所述减水剂由聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠混合而成。

优选的，所述石英砂的粒径为0.6-2mm。

上述一种硅质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)坯料制备：按照配方量，将各原料混合后进行混炼20-30min，混炼后再经困料4-8h后得到胚料；

(2)坯体成型与干燥：将胚料放入压力机内，在压强为≥100MP的压力下压制成型，并在60-80℃下干燥5-10h，烘干至水分不大于0.8％wt时，得胚体；

(3)坯体高温煅烧：干燥后的胚体放入烧结炉中，在1200-1450℃的温度下保温24h，再逐步冷却至常温，即得。

有益效果：

本发明提供了一种硅质耐火材料及其制备方法，本发明中通过加入玻璃纤维和植物纤维，提高了耐火材料的常温耐压强度，且制品荷重变形开始温度高，耐火度高，体积稳定。