[发明专利]一种复合耐火材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合耐火材料，包括莫来石衬底层和复合在所述莫来石衬底层上的钙长石材料层；本发明以莫来石砖湿坯作为衬底，在莫来石砖衬底上通过浇注钙长石砖料浆形成钙长石砖与莫来石砖的复合耐火砖，解决了钙长石轻质耐火砖在制备过程中出现的气泡大小不一的问题，以及钙长石轻质耐火砖在制备过程中出现的底部开裂的问题，干燥后的砖坯裂纹率由13％降低到4.5％；提高了产品在生产过程中的成品率，成品率从75％提高至95％。本发明还提供了一种复合耐火材料的制备方法。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种复合耐火材料及其制备方法。

背景技术

钙长石砖具有高气孔率、低体积密度、良好的绝热性能，被普遍应用于各种工业窑炉内部耐火砖与筒体之间空间的保温隔热填充材料。用以减少窑炉的热量散失从而获得高的能量利用效率。钙长石熔点为1550℃，具有密度小、热膨胀系数小、热导率低、在还原性气氛中可稳定存在等特点，可部分替代工作温度在1000～1300℃的粘土质、硅质及高铝质耐火材料，并实现节能减排。

现有钙长石轻质耐火砖，孔径密度小，孔径分布均匀性较差，进而影响了其体积密度以及隔热保温效果，增加了在使用过程中热能的损失。并且，现有钙长石轻质耐火砖在制备和使用过程中容易出现底部开裂的现象，影响产品的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合耐火材料及其制备方法，本发明中复合耐火材料解决了钙长石轻质耐火砖在制备和使用过程中湿坯出现的底部开裂的问题，提高了产品生产过程中的成品率，同时提高了产品在使用过程中的耐火性能。

本发明提供一种复合耐火材料，包括莫来石衬底层和复合在所述莫来石衬底层上的钙长石材料层；

所述钙长石材料层由以下质量分数的组分制成：

第一煤矸石48～55％、蓝晶石3～6％，第一叶腊石4.5～6.5％、第一耐火粘土10～14.5％、碳酸钙9.5～15.5％、高铝水泥5～10％，促凝剂4～8％和发泡剂 1～5％；

所述莫来石衬底层由以下质量分数的组分制成：

第二耐火粘土42.5～50％、第二叶腊石12.5～16.5％和第二煤矸石42～50％；

所述莫来石衬底层的厚度为所述复合耐火材料厚度的20～50％。

优选的，所述钙长石材料层中，氧化铝的质量分数为36～40％、氧化钙的质量分数为10～15％、氧化硅的质量分数为38～45％。

优选的，所述莫来石衬底层中，氧化铝的质量分数为39～48％、氧化钙的质量分数为0.5～1.0％、氧化硅的质量分数为48～58％。

本发明提供一种复合耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

A)以质量分数计，将48～55％第一煤矸石、3～6％蓝晶石，第一叶腊石 4.5～6.5％、9.5～15.5％碳酸钙、10～14.5％第一耐火粘土、5～10％高铝水泥，4～8％促凝剂和1～5％发泡剂混合，得到浇注料；

B)以莫来石材料湿坯为沉底，使用浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和烧制，得到复合耐火材料；

所述莫来石材料湿坯的含水量为30～45％；由以下质量分数的组分制成：

第二耐火粘土42.5～50％、第二叶腊石12.5～16.5％和第二煤矸石42～50％。

优选的，所述步骤A)具体为：

以质量分数计，将48～55％第一煤矸石、3～6％蓝晶石，第一叶腊石4.5～6.5％和9.5～15.5％碳酸钙球磨混合，得到球磨浆料；

将10～14.5％第一耐火粘土加入球磨浆料中，搅拌得到混合浆料；