一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料领域，提出一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法。提出的一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的成型；耐火砖的原料组成及质量百分比为粒度为：0.1~3mm的颗粒料45~65%；粒度＜0.044mm的基质细粉35~55%；原料还外加有结合剂；结合剂包括有固体结合剂和水；将颗粒料和固体结合剂在碾轮机中搅拌，使固体结合剂均匀分布在颗粒料中，然后加入水一起混碾，最后加入基质细粉一起混碾得到泥料；泥料直接装入模具内成型。本发明专利技术缩短了泥料的制备周期和生产成本，并具有操作简单、成品率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料领域，具体涉及一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法。
技术介绍
相比传统的成型方式，等静压成型技术获得的产品结构均匀，内部无大气孔或气泡等缺陷，能够兼顾抗侵蚀性能和抗热震性能；同时，该技术能够制备大尺寸的产品，满足特殊使用部位对耐火砖大尺寸、减少砌筑砖缝的要求。等静压成型技术的关键在于泥料的制备，一方面要求泥料的含水率均匀且保持在较低的范围内以保证泥料具有较好的流动性和成型成品率；另一方面要求泥料具有较高的结合强度以保证成型坯体具有足够的强度；为了保证泥料性能，现有的等静压成型泥料制备方式如下：先将耐火骨料、基质细粉和较多液体结合剂在一起混炼，较多的液体结合剂使耐火原料充分润湿，细粉在液体结合剂作用下均匀地包裹在骨料颗粒上，保证结合剂均匀分布且能提供足够粘结强度；然后，将混炼好的泥料进行自然干燥或加热干燥，排除液体结合剂中多余的水分，保证泥料中的含水率达到成型要求；在干燥过程中及干燥后要对泥料进行搅拌、翻转等系列操作，以保证各部位泥料的含水率均匀一致；该方法能够获得满足要求的泥料，但泥料含水率及其均匀分布的控制过程复杂，不易操作；同时，泥料制备的周期长、成本高，影响产品的生产效率和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，使其能通过改进泥料制备过程解决现有等静压成型技术中泥料干燥过程不易操作、周期长的缺点，并具有操作简单、成品率高，所制备耐火砖具有尺寸大、结构均匀，抗热震性能优，抗侵蚀性能好的特点。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，所述的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的制备；其具体步骤如下：1）原料的组成：耐火砖的原料组成及质量百分比为粒度为：0.1~3mm的颗粒料45~65%；粒度＜0.044mm的基质细粉35~55%；所述的原料还外加有结合剂；所述的结合剂包括有固体结合剂和水；所述固定结合剂的加入量为原料重量的0.8～1.5%，水的加入量为原料重量的0.5～1.5%；所述的固体结合剂为固体磷酸二氢铝；2）泥料的制备：将步骤1）中所述的颗粒料和固体结合剂在碾轮机中搅拌，使固体结合剂均匀分布在颗粒料中，然后加入水一起混碾，水能够充分润湿骨料并使固体结合剂溶解后具有一定的粘度，分散均匀的固体结合剂具有粘度后均匀地包裹在骨料表面，最后加入基质细粉一起混碾，基质细粉在结合剂的作用下均匀地包裹在颗粒料的表面，获得等静压成型用泥料；3）耐火砖的制备：将步骤2）所制备的泥料直接装入模具，在等静压机中经90～180MPa的压力成型，120℃干燥24h后在1550℃～1650℃保温8小时即可获得所需尺寸的耐火砖；所述耐火砖的最大尺寸为：长1200mm，宽600mm，高500mm。所述固体结合剂的加入量为原料重量的0.8~1.2%。所述水的加入量为原料重量的0.5~1.2%。所述的耐火砖为刚玉砖或刚玉莫来石或铬刚玉砖或高铬砖。所述的颗粒料为刚玉颗粒、氧化铬颗粒、莫来石颗粒、铬刚玉颗粒中的一种或几种组合。所述的基质细粉为氧化铝细粉、氧化铬细粉、氧化锆细粉、粘土中的一种或几种组合。本专利技术提出的一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，利用分离原理，将结合剂以固体结合剂和水的形式分别依次加入，既保证了结合剂和水对原料的润湿性，使其在泥料中分布均匀；又保证了泥料中没有多余的水分，满足了成型对泥料含水量低的要求；因此，该方式解决了传统泥料制备过程中液体结合剂太少时润湿性差、结合剂分布不均匀、结合剂粘结强度低等导致的成型开裂问题；又避免了现有方法中结合剂加入量较多时，为排除多余水分而进行的干燥等处理过程，大大缩短了泥料的制备周期和生产成本，并具有操作简单、成品率高，所制备耐火砖具有尺寸大、结构均匀，抗热震性能优，抗侵蚀性能好的特点。具体实施方式结合下述实施例对本专利技术加以详细说明：实施例1：一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，所述的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的成型；其具体步骤如下：1）原料的组成：耐火砖的原料组成及质量百分比为粒度为0.1~3mm的颗粒料45%；粒度＜0.044mm的基质细粉55%；所述的原料还外加有结合剂；所述的结合剂包括有固体结合剂和水；所述固定结合剂为固体磷酸二氢铝，固体磷酸二氢铝的加入量为原料重量的0.9%，水的加入量为原料重量的1.2%；2）泥料的制备：将步骤1）中所述的颗粒料和固体结合剂在碾轮机中搅拌，使固体结合剂均匀分布在颗粒料中，然后加入水一起混碾，水能够充分润湿骨料并使固体结合剂溶解后具有一定的粘度，分散均匀的固体结合剂具有粘度后均匀地包裹在骨料表面，最后加入基质细粉一起混碾，基质细粉在结合剂的作用下均匀地包裹在颗粒料的表面，获得等静压成型用泥料；3）耐火砖的制备：将步骤2）所制备的泥料直接装入模具，在等静压机中经120MPa的压力成型，120℃干燥24h后在1650℃保温8小时即可获得所需尺寸的刚玉砖。本实施例获得的刚玉砖的气孔率为18~19%，体积密度为3.1~3.2g/cm3；化学成分中Al2O3含量在98.8%。实施例2：一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，所述的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的成型；其具体步骤如下：1）原料的组成：耐火砖的原料组成及质量百分比为粒度为0.1~3mm的刚玉颗粒25%；粒度为0.1~3mm的莫来石颗粒25%；粒度＜0.044mm的氧化铝粉44%；粒度＜0.044mm粘土细粉6%；所述的原料还外加有结合剂；所述的结合剂包括有固体结合剂和水；所述固定结合剂为固体磷酸二氢铝，固体磷酸二氢铝的加入量为原料重量的0.8%，水的加入量为原料重量的1.0%；2）泥料的制备：将步骤1）中所述的颗粒料和固体结合剂在碾轮机中搅拌，使固体结合剂均匀分布在颗粒料中，然后加入水一起混碾，水能够充分润湿骨料并使固体结合剂溶解后具有一定的粘度，分散均匀的固体结合剂具有粘度后均匀地包裹在骨料表面，最后加入基质细粉一起混碾，基质细粉在结合剂的作用下均匀地包裹在颗粒料的表面，获得等静压成型用泥料；3）耐火砖的制备：将步骤2）所制备的泥料直接装入模具，在等静压机中经150MPa的压力成型，110℃干燥24h后在1650℃保温8小时即可获得所需尺寸的刚玉莫来石砖。本实施例获得的刚玉莫来石砖的气孔率为19~20%，体积密度为3.0~3.1g/cm3；化学成分中Al2O3含量在89.6%。实施例3：一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，所述的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的成型；其具体步骤如下：1）原料的组成：耐火砖的原料组成及质量百分比为：粒度为0.1~3mm的刚玉砂60%；粒度＜0.044mm的氧化铬粉11%；粒度＜0.044mm的氧化铝粉25%；粒度＜0.005mm氧化锆粉4%；所述的原料还外加有结合剂；所述的结合剂包括有固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的成型；其具体步骤如下：1）原料的组成：耐火砖的原料组成及质量百分比为粒度为：0.1~3mm的颗粒料45~65%；粒度＜0.044mm的基质细粉35~55%；所述的原料还外加有结合剂；所述的结合剂包括有固体结合剂和水；所述固定结合剂的加入量为原料重量的0.8～1.5%，水的加入量为原料重量的0.5～1.5%；所述的固体结合剂为固体磷酸二氢铝；2）泥料的制备：将步骤1）中所述的颗粒料和固体结合剂在碾轮机中搅拌，使固体结合剂均匀分布在颗粒料中，然后加入水一起混碾，水能够充分润湿骨料并使固体结合剂溶解后具有一定的粘度，分散均匀的固体结合剂具有粘度后均匀地包裹在骨料表面，最后加入基质细粉一起混碾，基质细粉在结合剂的作用下均匀地包裹在颗粒料的表面，获得等静压成型用泥料；3）耐火砖的成型：将步骤2）所制备的泥料直接装入模具，在等静压机中经90～180MPa的压力成型，120℃干燥24h后在1550℃～1650℃保温8小时即可获得所需尺寸的耐火砖；所述耐火砖的最大尺寸为：长1200mm，宽600mm，高500mm。...

【技术特征摘要】
1.一种采用等静压成型方式制备耐火砖的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括有原料的组成、泥料的制备和耐火砖的成型；其具体步骤如下：
1）原料的组成：耐火砖的原料组成及质量百分比为粒度为：0.1~3mm的颗粒料45~65%；粒度＜0.044mm的基质细粉35~55%；所述的原料还外加有结合剂；所述的结合剂包括有固体结合剂和水；所述固定结合剂的加入量为原料重量的0.8～1.5%，水的加入量为原料重量的0.5～1.5%；所述的固体结合剂为固体磷酸二氢铝；
2）泥料的制备：将步骤1）中所述的颗粒料和固体结合剂在碾轮机中搅拌，使固体结合剂均匀分布在颗粒料中，然后加入水一起混碾，水能够充分润湿骨料并使固体结合剂溶解后具有一定的粘度，分散均匀的固体结合剂具有粘度后均匀地包裹在骨料表面，最后加入基质细粉一起混碾，基质细粉在结合剂的作用下均匀地包裹在颗粒料的表面，获得等静压成型用泥料；
3）耐火砖的成型：将步骤2）所制备的泥料直接装入模具，在等静压机中经90～180MPa的压力成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志源，王晗，谭清华，石鹏坤，李坚强，张永治，方旭，范沐旭，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41