一种双组份耐火砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐火材料领域，公开了一种双组份耐火砖及其制备方法，该砖由A、B浆料制得；A浆料包括：电熔氧化铬，烧结氧化铬颗粒，铬刚玉颗粒，氧化铝微粉，氧化镁微粉，氧化锆微粉，氧化钇微粉，镧和/或镧系金属氧化物微粉，金属铝微粉，金属铬微粉，金属锆微粉，金属钇微粉，间苯二酚二缩水甘油醚，十二烷基苯磺酸钠，乙醇，水。B浆料包括：电熔氧化铬，烧结氧化铬颗粒，铬刚玉颗粒，氧化铝微粉，氧化镁微粉，氧化锆微粉，氧化钇微粉，镧和/或镧系金属氧化物微粉，金属铝微粉，金属铬微粉，金属锆微粉，金属钇微粉，阳离子光固化引发剂，十四烷基三甲基溴化铵，乙醇，水。本发明专利技术采用双组份浆料，能减少结合剂用量，提高耐火砖的物理性能。

A double component refractory brick and its preparation method

The invention relates to the field of refractory materials, and discloses a double component refractory brick and its preparation method, which is made of A and B slurry, and the A size consists of chromium oxide, chromium oxide particles, chromium corundum particles, alumina micropowder, Magnesium Oxide micropowder, zirconia micro powder, yttrium oxide powder, lanthanum and / or lanthanide metal oxides. Micro powder, metal aluminum micro powder, metal chromium powder, metal zirconium micro powder, metal yttrium powder, resorcinol two glycidyl ether, twelve alkylbenzene sulfonates, ethanol, water. B size includes chromium oxide, chromium oxide particles, chromium corundum particles, alumina powder, Magnesium Oxide micro powder, zirconia micro powder, yttrium oxide powder, lanthanum and / or lanthanide metal oxide powder, metal aluminum micro powder, metal chromium powder, metal zirconium micro powder, metal yttrium micro powder, cationic photocuring initiator, fourteen alkane. Base three methyl ammonium bromide, ethanol, water. The invention adopts two component slurry, which can reduce the amount of binder and improve the physical properties of refractory bricks.

【技术实现步骤摘要】
一种双组份耐火砖及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料领域，尤其涉及一种双组份耐火砖及其制备方法。
技术介绍
高铬砖具有较高的耐火度和机械强度，较低的热膨胀系数，耐磨和抗渣性强，热震稳定性好等优点，是普通耐火砖无法比拟的。本申请人的在先专利CN201510023179.7公开了一种金属高铬砖，由电熔氧化铬、烧结氧化铬颗粒、铬刚玉颗粒、氧化铝微粉、氧化镁微粉、氧化锆微粉、氧化钇微粉、镧及镧系金属氧化物微粉、金属铝微粉、金属铬微粉、金属锆微粉、金属钇微粉和结合剂组成。该专利技术同时提供一种金属高铬砖的制备方法，步骤包括预混、混料、塑形、干燥、烧制和拣选，检验，包装入库。该专利技术通过加入金属微粉和金属氧化物微粉，提高高铬砖的耐火度、稳定性和抗渣性，提高使用寿命。但是上述专利耐火砖的原料中的结合剂的添加用量较多(2-6％左右)，即使该结合剂具有耐高温性，但是其在高温环境下仍会部分分解，从而在耐火砖内部留下孔隙，导致耐火砖强度的降低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双组份耐火砖及其制备方法，本专利技术采用双组份浆料制备耐火砖，能有降低结合剂的添加量，从而有效提高耐火砖成品的物理性能。本专利技术的具体技术方案为：一种双组份耐火砖，由A浆料和B浆料混合后制得。所述A浆料包括以下重量份的原料：电熔氧化铬50-75份，烧结氧化铬颗粒10-20份，铬刚玉颗粒10-20份，氧化铝微粉2-6份，氧化镁微粉2-6份，氧化锆微粉2-6份，氧化钇微粉0.1-2份，镧和/或镧系金属氧化物微粉0.1-2份，金属铝微粉0.1-2份，金属铬微粉0.1-2份，金属锆微粉0.1-2份，金属钇微粉0.1-2份，间苯二酚二缩水甘油醚0.5-1.5份，十二烷基苯磺酸钠0.1-1份，乙醇20-30份，水20-30份；所述B浆料包括以下重量份的原料：电熔氧化铬50-75份，烧结氧化铬颗粒10-20份，铬刚玉颗粒10-20份，氧化铝微粉2-6份，氧化镁微粉2-6份，氧化锆微粉2-6份，氧化钇微粉0.1-2份，镧和/或镧系金属氧化物微粉0.1-2份，金属铝微粉0.1-2份，金属铬微粉0.1-2份，金属锆微粉0.1-2份，金属钇微粉0.1-2份，阳离子光固化引发剂0.1-0.5份，十四烷基三甲基溴化铵0.1-0.5份，乙醇20-30份，水20-30份。在本申请人的在先专利CN201510023179.7中，结合剂的含量较高(2-6％)，其在后续的高温环境下逐渐分解，从而在耐火砖内部留下孔隙，导致耐火砖的致密度降低，最终影响产品的强度。由于该结合剂中含有木质素磺酸钠，溶于水中为带负电，与金属陶瓷粉料混合后，使得金属陶瓷粉料表面均带负电，因而互相之间产生了静电排斥，好处是能够提高浆料中粉料的分散度，使粉料不易团聚，提高浆料流动性。但是其也带来了缺点：在后续的固结过程中，由于粉体之间互相排斥，导致相互之间的结合力不高，因而不得不增加结合剂的添加量以提高粉体间的结合力。而大量结合剂在高温分解后留下大量孔隙，导致耐火砖的致密度降低，最终影响产品的物理性能。为此，本专利技术针对性地配制有两种浆料，A浆料中，用十二烷基苯磺酸钠对粉体进行表面处理，使其溶于水后均带负电。而B浆料中，用十四烷基三甲基溴化铵和木阳离子光固化引发剂(同时作为光引发剂)对粉体进行表面处理，使其溶于水后均带正电。如此，A浆料和B浆料中的粉体均会互相排斥，并不影响其分散性，但是在固化前将两种浆料混合，进行中和，带不同电荷的粉体互相吸引，从而提高了粉体之间的结合力，由此可以有效减少结合剂的使用量，提高产品的致密度。此外，间苯二酚二缩水甘油醚作为粘结剂，在阳离子光固化引发剂以及紫外光作用下具有快速光固化特点，并且其与其他光固化树脂普遍粘度较高不同，其流动性较好，并不会影响物料的输送。本专利技术还巧妙地选用阳离子光固化引发剂作为引发剂，其作用不仅能够引发间苯二酚二缩水甘油醚在紫外光作用下快速交联，而且还能够抵消粉体表面的负电荷，一举多得。作为优选，所述A浆料的制备方法为：先分别称取0.4-0.6倍配方量的乙醇和水并混合，配成乙醇水溶液，然后称取配方量的电熔氧化铬，烧结氧化铬颗粒，铬刚玉颗粒，氧化铝微粉，氧化镁微粉，氧化锆微粉，氧化钇微粉，镧和/或镧系金属氧化物微粉，金属铝微粉，金属铬微粉，金属锆微粉，金属钇微粉、间苯二酚二缩水甘油醚和十二烷基苯磺酸钠，添加到乙醇水溶液中，加热至35-45℃搅拌均匀，冷却至常温后添加剩余的乙醇和水，搅拌均匀后得到泥浆料。作为优选，所述B浆料的制备方法为：先分别称取0.4-0.6倍配方量的乙醇和水并混合，配成乙醇水溶液，然后称取配方量的电熔氧化铬，烧结氧化铬颗粒，铬刚玉颗粒，氧化铝微粉，氧化镁微粉，氧化锆微粉，氧化钇微粉，镧和/或镧系金属氧化物微粉，金属铝微粉，金属铬微粉，金属锆微粉，金属钇微粉、阳离子光固化引发剂和十四烷基三甲基溴化铵，添加到乙醇水溶液中，加热至35-45℃搅拌均匀，冷却至常温后添加剩余的乙醇和水，搅拌均匀后得到泥浆料。在A浆料和B浆料的配制过程中，先用少许的乙醇溶液分散陶瓷粉体，分别用十四烷基三甲基溴化铵和十二烷基苯磺酸钠等对粉体进行表面改性，最后再添加剩余乙醇和水，如此能够有效提高浆料的分散性和流动性。作为优选，所述阳离子光固化引发剂为四(全氟苯基)硼酸碘鎓盐。作为优选，所述电熔氧化铬、烧结氧化铬颗粒和铬刚玉颗粒的粒径小于1mm，所述氧化铝微粉、氧化镁微粉、氧化锆微粉的粒径小于0.088mm，所述氧化钇微粉、镧和/或镧系金属氧化物微粉、金属铝微粉、金属铬微粉、金属锆微粉和金属钇微粉的粒径小于10微米。一种双组份耐火砖的制备方法，包括以下步骤：1)A浆料和B浆料的制备。2)塑形：将A浆料和B浆料分别输送至模具中混匀，在模具内压制成型。3)干燥：将成型的毛坯砖自然干燥。4)光固化：将干燥后的毛坯砖置于紫外光下辐照。5)烧结：将毛坯砖送入隧道窑内，在还原气氛中烧结，制得成品。在上述工艺中，对步骤2)进行了改进：先将陶瓷浆料分别加热至一定温度，在熔融、固化前将两种物料混合，带不同电荷的陶瓷粉体互相吸引，从而提高了陶瓷粉体之间的结合力，由此可以有效减少结合剂的使用量，提高产品的致密度。在上述工艺中，对步骤2)进行了改进：在浆料压制成型前，将A浆料与B浆料混合，带不同电荷的粉体互相吸引，从而提高了粉体之间的结合力，由此可以有效减少结合剂的使用量，提高产品的致密度。此外，传统工艺中，干燥后直接进行烧结，但是本专利技术人发现干燥后直接烧结，在烧结过程中毛坯砖由于在短时间内迅速固结，非常容易开裂，不仅导致产品强度降低，并且也影响了成品率。为此，本专利技术在烧结前进行了小幅度的光固化，使毛坯砖进行一定程度的预固化，起到一个缓冲作用，能够有效防止在烧结过程中开裂。作为优选，步骤2)中，压制成型的压力为4-6T/cm2；且步骤2)和步骤3)中，整个过程为避光条件下进行。作为优选，步骤3)中，干燥时间为24-48h，直至含水率不高于1％。作为优选，步骤4)中，辐照时间为3-7min。作为优选，步骤5)中，先在400-600℃下预热10-20min，接着在1000-1200℃下烧结1-2h，然后在1300-1500℃下烧结1-2h，最后在1700-1800℃下烧结3-7h。在先专利CN20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组份耐火砖，其特征在于：由A浆料和B浆料混合后制得；所述A浆料包括以下重量份的原料：电熔氧化铬50‑75份，烧结氧化铬颗粒10‑20份，铬刚玉颗粒10‑20份，氧化铝微粉2‑6份，氧化镁微粉2‑6份，氧化锆微粉2‑6份，氧化钇微粉0.1‑2份，镧和/或镧系金属氧化物微粉0.1‑2份，金属铝微粉0.1‑2份，金属铬微粉0.1‑2份，金属锆微粉0.1‑2份，金属钇微粉0.1‑2份，间苯二酚二缩水甘油醚0.5‑1.5份，十二烷基苯磺酸钠0.1‑1份，乙醇20‑30份，水20‑30份；所述B浆料包括以下重量份的原料：电熔氧化铬50‑75份，烧结氧化铬颗粒10‑20份，铬刚玉颗粒10‑20份，氧化铝微粉2‑6份，氧化镁微粉2‑6份，氧化锆微粉2‑6份，氧化钇微粉0.1‑2份，镧和/或镧系金属氧化物微粉0.1‑2份，金属铝微粉0.1‑2份，金属铬微粉0.1‑2份，金属锆微粉0.1‑2份，金属钇微粉0.1‑2份，阳离子光固化引发剂0.1‑0.5份，十四烷基三甲基溴化铵0.1‑0.5份，乙醇20‑30份，水20‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种双组份耐火砖，其特征在于：由A浆料和B浆料混合后制得；所述A浆料包括以下重量份的原料：电熔氧化铬50-75份，烧结氧化铬颗粒10-20份，铬刚玉颗粒10-20份，氧化铝微粉2-6份，氧化镁微粉2-6份，氧化锆微粉2-6份，氧化钇微粉0.1-2份，镧和/或镧系金属氧化物微粉0.1-2份，金属铝微粉0.1-2份，金属铬微粉0.1-2份，金属锆微粉0.1-2份，金属钇微粉0.1-2份，间苯二酚二缩水甘油醚0.5-1.5份，十二烷基苯磺酸钠0.1-1份，乙醇20-30份，水20-30份；所述B浆料包括以下重量份的原料：电熔氧化铬50-75份，烧结氧化铬颗粒10-20份，铬刚玉颗粒10-20份，氧化铝微粉2-6份，氧化镁微粉2-6份，氧化锆微粉2-6份，氧化钇微粉0.1-2份，镧和/或镧系金属氧化物微粉0.1-2份，金属铝微粉0.1-2份，金属铬微粉0.1-2份，金属锆微粉0.1-2份，金属钇微粉0.1-2份，阳离子光固化引发剂0.1-0.5份，十四烷基三甲基溴化铵0.1-0.5份，乙醇20-30份，水20-30份。2.如权利要求1所述的一种双组份耐火砖，其特征在于，所述A浆料的制备方法为：先分别称取0.4-0.6倍配方量的乙醇和水并混合，配成乙醇水溶液，然后称取配方量的电熔氧化铬，烧结氧化铬颗粒，铬刚玉颗粒，氧化铝微粉，氧化镁微粉，氧化锆微粉，氧化钇微粉，镧和/或镧系金属氧化物微粉，金属铝微粉，金属铬微粉，金属锆微粉，金属钇微粉、间苯二酚二缩水甘油醚和十二烷基苯磺酸钠，添加到乙醇水溶液中，加热至35-45℃搅拌均匀，冷却至常温后添加剩余的乙醇和水，搅拌均匀后得到泥浆料。3.如权利要求1所述的一种双组份耐火砖，其特征在于，所述B浆料的制备方法为：先分别称取0.4-0.6倍配方量的乙醇和水并混合，配成乙醇水溶液，然后称取配方量的电熔氧化铬，烧结氧化铬颗粒，铬刚玉颗粒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成，周益城，周成平，
申请(专利权)人：长兴正发热电耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33