[发明专利]一种耐火材料生产工艺及其制备的耐火材料

说明书

本发明公开了一种耐火材料生产工艺及其制备的耐火材料，涉及耐火材料技术领域；一种耐火材料生产工艺，包括以下步骤：S1混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝30‑35份，锆英砂20‑30份，脱硅锆8‑12份，纯碱0.5‑1.5份，硅酸钙1‑4份，三氧化二铁0.5‑2份；S2熔融：将混合料加热至1900‑2100℃，融化，通入氧气吹氧处理，制得浇铸液；S3浇筑：取0.5‑3重量份的氧化钇和1‑5重量份纳米氧化锆，转入模具中，将浇铸液注入模具中，降温，制得耐火材料。耐火材料的生产工艺具有便于改善产品机械强度的优点。耐火材料具有机械强度高的优点。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种耐火材料生产工艺及其制备的耐火材料。

背景技术

耐火材料一般是以二氧化硅等材料经高温熔炼制成的无机非金属材料，耐火度不低于1580℃，在冶金行业、玻璃行业、水泥行业和化工行业等领域被广泛使用。为了提高耐火材料抗热稳定性，目前常用的耐火材料生产工艺中一般会添加一定量的氧化锆等含锆物质。

然而，耐火材料生产工艺中熔融温度一般超过1800℃，在耐火材料成型降温过程中，氧化锆容易从强度较高的四方晶相氧化锆转变成强度较低的单斜晶相氧化锆，给耐火材料的机械强度带来一定的不利影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种耐火材料生产工艺，其具有便于改善产品机械强度的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种耐火材料，其具有机械强度高的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐火材料生产工艺，包括以下步骤：

S1混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝30-35份，锆英砂20-30份，脱硅锆8-12份，纯碱0.5-1.5份，硅酸钙1-4份，三氧化二铁0.5-2份；

S2熔融：将混合料加热至1900-2100℃，融化100-150min，制得熔融液，向熔融液中通入氧气一次吹氧处理5-10min，停止吹氧，精炼15-20min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理5-10min，制得浇铸液；

S3浇筑：取0.5-3重量份的氧化钇和1-5重量份纳米氧化锆，混合均匀，转入模具中，将浇铸液注入模具中，用7-12天降温至不高于60℃，制得耐火材料。

通过采用上述技术方案，在模具中加入一定量的小粒径的纳米氧化锆，作为晶种诱导熔融液中的二氧化锆生成小粒径的高强度的四方晶相氧化锆，小粒径的四方晶相氧化锆具有较高的稳定性，而加入氧化钇也有助于提高四方晶相氧化锆的稳定性，二者共同作用使四方晶相氧化锆不易于转晶形成单斜氧化锆，提高了耐火材料中高强度的四方晶相氧化锆的含量，在一定程度上提高了耐火材料的机械强度。通过加入少量的硅酸钙和三氧化二铁，原料中的铁、硅和钙形成共熔液，降低混合料熔融温度，降低方石英晶相的稳定性，有助于提高耐火材料产品中鳞石英晶相的含量，而鳞石英晶相具有高强度和荷重软化温度高的优点，本申请有助于提高耐火材料机械强度和荷重软化温度，使耐火材料在使用过程中不易于破损，有助于延长产品使用寿命。

优选的，所述步骤S1-S3中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝30-35份，锆英砂22-28份，脱硅锆8-12份，纯碱0.8-1.2份，硅酸钙1-4份，三氧化二铁0.5-2份，氧化钇1-2.5份，纳米氧化锆2.5-3.5份。更优选的，所述步骤S1-S3中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝32份，锆英砂26.3份，脱硅锆10份，纯碱1份，硅酸钙2.5份，三氧化二铁1.2份，氧化钇1.8份，纳米氧化锆3份。

通过采用上述技术方案，使用更优的原料配比，调节耐火材料中各组分的含量，有助于提高耐火温度，提高产品机械强度。

优选的，所述混合料的粒径不大于700μm。