一种韧性高的耐火材料制造技术

本发明专利技术提供一种韧性高的耐火材料，涉及耐火材料领域。该韧性高的耐火材料，包括氧化铝‑氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石。该韧性高的耐火材料，耐火材料配方中原料配比合理，既能实现具有较高的耐火性能，同时也能适当的降低成本，同时采用增韧剂进行改性，改性后的耐火材料具有良好的增韧效果，可以赋予耐火材料粉体高韧性的特点，并且采用二次造粒的方法对混合料进行处理，可以使得增韧剂的分布呈现小范围的相对集中，能更好的阻断耐火材料中裂缝的蔓延，制得的生坯具有较好的机械性能，能够保证耐火材料制备的高效进行，具有更好的抗机械冲击的性能。

A refractory with high toughness

【技术实现步骤摘要】
一种韧性高的耐火材料
本专利技术涉及耐火材料
，具体为一种韧性高的耐火材料。
技术介绍
在传统意义上，耐火材料是指耐火度不低于1580°C的无机非金属材料，它是为高温技术服务的基础材料，是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业高温容器和部件的材料，并且能够承受相应的物理化学变化及机械作用。无机非金属材料的机械韧性较差是无机非金属和材料中普遍存在的一个问题，作为同属无机非金属材料的耐火材料，其机械韧性也较差。耐火材料由于韧性较差的特点，使得在高温时候的抗热震性能也较差，在急冷急热和使用的间隙由于较大的温差耐火材料极易在热胀冷缩作用下发生开裂、剥落等影响耐火材料完整性的情况，降低了耐火材料的使用寿命。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术试图克服以上缺陷，因此本专利技术提供了一种韧性高的耐火材料，达到了赋予耐火材料粉体高韧性特点的效果。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种韧性高的耐火材料，该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝-氧化硅混合粉体100份、电熔水晶粉20-30份、增韧纤维12-14份、烧结剂2-4份、氧化混合物12-14份、鳞片石墨15-25份、五氧化二铌2-3份、硅微粉5-15份和高硅煤矸石22-24份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。进一步，所述该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝-氧化硅混合粉体90份、电熔水晶粉25份、增韧纤维13份、烧结剂3份、氧化混合物13份、鳞片石墨20份、五氧化二铌2.5份、硅微粉7份和高硅煤矸石23份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。进一步，所述氧化铝-氧化硅混合粉体的主要化学成分为：二氧化硅为97%-98%，氧化铁为0.01%-0.02%，氧化铝为0.02%-0.05%。进一步，所述混合搅拌是将氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石按照一定的比例进行混合，所述粉碎是将混合料粉碎至粒经在2500-3500目，用于初步造粒。进一步，所述氧化混合物为氧化钙、氧化镁、氧化钛，且氧化钙7-9份，氧化镁4-6份，氧化钛4-6份。进一步，所述初步造粒是向粉碎后的混合料中喷入重量为6-5%的水，同时一边喷水，一边不断振动进行造粒，再进行再次造粒。进一步，所述增韧纤维为改性氧化锆纤维，且增韧纤维的长度为15～20微米，其通过以下步骤制得：40重量份的氧化锆，添加3重量份的氧化钙和1重量份的氧化钠后，与390份摩尔比1：1的氯化钠氯化钾复合盐混合后在以无水乙醇为研磨介质下研磨10小时，烘干在840℃温度煅烧5.5小时，煅烧冷却后研磨清洗并烘干制备。进一步，所述增韧改性是向再次造粒后的产物中添加增韧剂，混合搅拌后静置3-5h。进一步，所述烧结剂为5wt%聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液或5wt%聚偏氟乙烯N-甲基吡咯烷酮溶液。（三）有益效果本专利技术提供的一种韧性高的耐火材料。具备以下有益效果：1、该韧性高的耐火材料，耐火材料配方中原料配比合理，既能实现具有较高的耐火性能，同时也能适当的降低成本，同时采用增韧剂进行改性，改性后的耐火材料具有良好的增韧效果，可以赋予耐火材料粉体高韧性的特点，并且采用二次造粒的方法对混合料进行处理，可以使得增韧剂的分布呈现小范围的相对集中，能更好的阻断耐火材料中裂缝的蔓延，制得的生坯具有较好的机械性能，不易发生破碎等问题，良品率较高，能够保证耐火材料制备的高效进行，具有更好的抗机械冲击的性能。2、该韧性高的耐火材料，具有高强度、高荷软性能、化学稳定、耐侵蚀、使用寿命长，成本低，生产工艺简单和使用方便等效果，同时高铝赤泥为矿产废弃物，解决了因矿产废弃物造成的环境污染和资源浪费问题。具体实施方式实施例一根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种韧性高的耐火材料，该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝-氧化硅混合粉体90份、电熔水晶粉25份、增韧纤维13份、烧结剂3份、氧化混合物13份、鳞片石墨20份、五氧化二铌2.5份、硅微粉7份和高硅煤矸石23份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。优选的，氧化铝-氧化硅混合粉体的主要化学成分为：二氧化硅为97%-98%，氧化铁为0.01%-0.02%，氧化铝为0.02%-0.05%。优选的，混合搅拌是将氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石按照一定的比例进行混合，所述粉碎是将混合料粉碎至粒经在2500-3500目，用于初步造粒优选的，氧化混合物为氧化钙、氧化镁、氧化钛，且氧化钙7份，氧化镁4份，氧化钛4份。优选的，初步造粒是向粉碎后的混合料中喷入重量为6-5%的水，同时一边喷水，一边不断振动进行造粒，再进行再次造粒。优选的，增韧纤维为改性氧化锆纤维，且增韧纤维的长度为15～20微米，其通过以下步骤制得：40重量份的氧化锆，添加3重量份的氧化钙和1重量份的氧化钠后，与390份摩尔比1：1的氯化钠氯化钾复合盐混合后在以无水乙醇为研磨介质下研磨10小时，烘干在840℃温度煅烧5.5小时，煅烧冷却后研磨清洗并烘干制备。优选的，增韧改性是向再次造粒后的产物中添加增韧剂，混合搅拌后静置3h。优选的，烧结剂为5wt%聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液或5wt%聚偏氟乙烯N-甲基吡咯烷酮溶液。实施例二本专利技术提供一种韧性高的耐火材料，该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝-氧化硅混合粉体95份、电熔水晶粉25份、增韧纤维12份、烧结剂2份、氧化混合物12份、鳞片石墨15份、五氧化二铌2份、硅微粉5份和高硅煤矸石22份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。优选的，氧化铝-氧化硅混合粉体的主要化学成分为：二氧化硅为97%-98%，氧化铁为0.01%-0.02%，氧化铝为0.02%-0.05%。优选的，混合搅拌是将氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石按照一定的比例进行混合，所述粉碎是将混合料粉碎至粒经在2300-3200目，用于初步造粒。优选的，氧化混合物为氧化钙、氧化镁、氧化钛，且氧化钙8份，氧化镁5份，氧化钛5份。优选的，初步造粒是向粉碎后的混合料中喷入重量为6-5%的水，同时一边喷水，一边不断振动进行造粒，再进行再次造粒。优选的，增韧纤维为改性氧化锆纤维，且增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种韧性高的耐火材料，该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝‑氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝‑氧化硅混合粉体100份、电熔水晶粉20‑30份、增韧纤维12‑14份、烧结剂2‑4份、氧化混合物12‑14份、鳞片石墨15‑25份、五氧化二铌2‑3份、硅微粉5‑15份和高硅煤矸石22‑24份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。

【技术特征摘要】
1.一种韧性高的耐火材料，该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝-氧化硅混合粉体100份、电熔水晶粉20-30份、增韧纤维12-14份、烧结剂2-4份、氧化混合物12-14份、鳞片石墨15-25份、五氧化二铌2-3份、硅微粉5-15份和高硅煤矸石22-24份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。2.根据权利要求1所述的韧性高的耐火材料，其特征在于：所述该韧性高的耐火材料成分包括氧化铝-氧化硅混合粉体、电熔水晶粉、增韧纤维、烧结剂、氧化混合物、鳞片石墨、五氧化二铌、硅微粉和高硅煤矸石；上述各成分的配比为：氧化铝-氧化硅混合粉体90份、电熔水晶粉25份、增韧纤维13份、烧结剂3份、氧化混合物13份、鳞片石墨20份、五氧化二铌1.5份、硅微粉7份和高硅煤矸石23份；根据上述各成分按照配比依次通过混合搅拌、粉碎、初步造粒、再次造粒、增韧改性、熔炼的方式制出耐火材料。3.根据权利要求1所述的韧性高的耐火材料，其特征在于：所述氧化铝-氧化硅混合粉体的主要化学成分为：二氧化硅为97%-98%，氧化铁为0.01%-0.02%，氧化铝为0.02%-0.05%。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志成，
申请(专利权)人：宋志成，
类型：发明
国别省市：山东,37