一种微膨胀大砌砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微膨胀大砌砖的制备方法，包括混料、制砖、热处理、预膨胀处理、冷却工序。本发明专利技术的微膨胀大砌砖原料中加入纳米氧化锆、石墨微粉等、冷却时采用惰性气体降温的方式，可以增强大砌块的抗震强度；在大砌块表面热处理一层石墨烯保护层，再进一步的进行预膨胀处理，一方面可以进一步增加大砌块的强度，另一方在大砌块在升温过程中可以避免发生膨胀问题，便于后续炉体的修补；采用本发明专利技术制备的硅砖可以广泛应用于砌筑焦炉、玻璃熔炉、酸性炼钢炉以及其他热加工设备。

A preparation method of micro expansion big brick

The invention discloses a preparation method of micro expansion large brick laying, which includes mixing, brick making, heat treatment, pre expansion treatment and cooling process. Adding nano zirconia, graphite powder, etc. into the micro expansion large brick laying raw material, and cooling with inert gas can enhance the seismic strength of large block; heat treating a layer of graphene protective layer on the surface of large block, and further pre expansion treatment can further increase the strength of large block on the one hand, and on the other hand, during the heating process of large block on the other hand The expansion problem can be avoided and the subsequent furnace body can be easily repaired; the silicon brick prepared by the invention can be widely used in masonry coke oven, glass furnace, acid steel-making furnace and other heat processing equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种微膨胀大砌砖的制备方法
：本专利技术属于本专利技术涉及耐火材料
，特别涉及一种微膨胀大砌砖的制备方法。
技术介绍
：硅砖是现代大型焦炉砌筑最主要的耐火材料，先进焦炉的设计方向是高效、长寿、节能和环保，硅砖的各项性能直接影响了焦炉技术的先进性。现有的硅砖在升温过程中容易出现膨胀的问题，在炉窑需要修补时需要将修补用料预膨胀后再修补，或者等炉窑冷却后再修补，前者操作繁琐，后者炉窑冷却时易出现裂缝问题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供了一种微膨胀大砌砖的制备方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒30-55％、一级熔融石英细粉20-35％、石墨微粉2-5％、纳米微粉4-8％、复合添加剂5-11％、粘结剂2-5％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀；2)制砖，在大砌块模具的内壁涂抹清油，将混合均匀的物料加入到模具中成型，待模具表面的物料初凝前将表面涂抹修理平整，静置24小时后脱模；3)热处理，将脱模后的砖块放置到真空炉中，炉温缓慢上升至980-1100℃，往真空炉中通入H2，再通入碳源气体CH4气体或者C2H2气体进行表面处理，在砖块表面生成纳米石墨烯保护层；4)预膨胀处理，真空炉中停止通H2、CH4气体或者C2H2气体，将炉温缓慢升至1300-1500℃，静置5-8小时；5)冷却，往真空炉中通入惰性气体使真空炉缓慢降至室温，取出砖块成品。步骤1)所述原料一级熔融石英颗粒的粒径为1-5mm、一级熔融石英细粉的粒径为300-800μm、石墨微粉的粒径为20-50μm。步骤1)所述原料一级熔融石英颗粒的粒径为2-3mm、一级熔融石英细粉的粒径为500-600μm、石墨微粉的粒径为30-40μm。步骤1)所述纳米微粉为纳米二氧化硅、纳米氧化锆的混合物，所述纳米二氧化硅的粒径为100-250nm，纳米氧化锆的粒径为150-250nm。步骤1)所述纳米微粉为纳米二氧化硅、纳米氧化锆的混合物，所述纳米二氧化硅的粒径为150-200nm，纳米氧化锆的粒径为180-220nm。步骤3)所述热处理时真空炉中压力控制在-0.01--0.5Mpa，处理50-80分钟。步骤3)所述热处理后砖块表面生成的纳米石墨烯保护层的厚度为0.3-1.0nm。采用本专利技术的技术方案的一方面具有以下有益效果：本专利技术的微膨胀大砌砖原料中加入纳米氧化锆、石墨微粉等、冷却时采用惰性气体降温的方式，可以增强大砌块的抗震强度；在大砌块表面热处理一层石墨烯保护层，再进一步的进行预膨胀处理，一方面可以进一步增加大砌块的强度，另一方在大砌块在升温过程中可以避免发生膨胀问题，便于后续炉体的修补；采用本专利技术制备的硅砖可以广泛应用于砌筑焦炉、玻璃熔炉、酸性炼钢炉以及其他热加工设备。具体实施方式：下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒40％、一级熔融石英细粉35％、石墨微粉5％、纳米微粉8％、复合添加剂10％、粘结剂2％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀，其中一级熔融石英颗粒的粒径为3mm，一级熔融石英细粉的粒径为500μm，石墨微粉的粒径为35μm，纳米微粉为纳米二氧化硅、纳米氧化锆的混合物，纳米二氧化硅的粒径为150nm，纳米氧化锆的粒径为200nm；2)制砖，在大砌块模具的内壁涂抹清油，将混合均匀的物料加入到模具中成型，待模具表面的物料初凝前将表面涂抹修理平整，静置24小时后脱模；3)热处理，将脱模后的砖块放置到真空炉中，炉温缓慢上升至1050℃，往真空炉中通入H2，真空炉中的压力控制在-0.1MPa，再通入碳源气体CH4气体或者C2H2气体进行表面处理，处理60分钟，在砖块表面生成纳米石墨烯保护层，石墨烯保护层的厚度为0.8nm；4)预膨胀处理，真空炉中停止通H2、CH4气体或者C2H2气体，将炉温缓慢升至1400℃，静置6小时；5)冷却，往真空炉中通入惰性气体使真空炉缓慢降至室温，取出砖块成品。实施例2一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒50％、一级熔融石英细粉30％、石墨微粉5％、纳米微粉5％、复合添加剂6％、粘结剂4％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀，其中一级熔融石英颗粒的粒径为5mm，一级熔融石英细粉的粒径为800μm，石墨微粉的粒径为50μm，纳米微粉为纳米二氧化硅、纳米氧化锆的混合物，纳米二氧化硅的粒径为250nm，纳米氧化锆的粒径为250nm；2)制砖，在大砌块模具的内壁涂抹清油，将混合均匀的物料加入到模具中成型，待模具表面的物料初凝前将表面涂抹修理平整，静置24小时后脱模；3)热处理，将脱模后的砖块放置到真空炉中，炉温缓慢上升至1100℃，往真空炉中通入H2，真空炉中的压力控制在-0.5MPa，再通入碳源气体CH4气体或者C2H2气体进行表面处理，处理80分钟，在砖块表面生成纳米石墨烯保护层，石墨烯保护层的厚度为1.0nm；4)预膨胀处理，真空炉中停止通H2、CH4气体或者C2H2气体，将炉温缓慢升至1500℃，静置5小时；5)冷却，往真空炉中通入惰性气体使真空炉缓慢降至室温，取出砖块成品。实施例3一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒55％、一级熔融石英细粉30％、石墨微粉2％、纳米微粉4％、复合添加剂6％、粘结剂3％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀，其中一级熔融石英颗粒的粒径为1mm，一级熔融石英细粉的粒径为300μm，石墨微粉的粒径为20μm，纳米微粉为纳米二氧化硅、纳米氧化锆的混合物，纳米二氧化硅的粒径为100nm，纳米氧化锆的粒径为150nm；2)制砖，在大砌块模具的内壁涂抹清油，将混合均匀的物料加入到模具中成型，待模具表面的物料初凝前将表面涂抹修理平整，静置24小时后脱模；3)热处理，将脱模后的砖块放置到真空炉中，炉温缓慢上升至980℃，往真空炉中通入H2，真空炉中的压力控制在-0.1MPa，再通入碳源气体CH4气体或者C2H2气体进行表面处理，处理60分钟，在砖块表面生成纳米石墨烯保护层，石墨烯保护层的厚度为0.5nm；4)预膨胀处理，真空炉中停止通H2、CH4气体或者C2H2气体，将炉温缓慢升至1300℃，静置5小时；5)冷却，往真空炉中通入惰性气体使真空炉缓慢降至室温，取出砖块成品。实施例4一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒55％、一级熔融石英细粉35％、复合添加剂6％、粘结剂4％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀，其中一级熔融石英颗粒的粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒30‑55％、一级熔融石英细粉20‑35％、石墨微粉2‑5％、纳米微粉4‑8％、复合添加剂5‑11％、粘结剂2‑5％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀；2)制砖，在大砌块模具的内壁涂抹清油，将混合均匀的物料加入到模具中成型，待模具表面的物料初凝前将表面涂抹修理平整，静置24小时后脱模；3)热处理，将脱模后的砖块放置到真空炉中，炉温缓慢上升至980‑1100℃，往真空炉中通入H2，再通入碳源气体CH4气体或者C2H2气体进行表面处理，在砖块表面生成纳米石墨烯保护层；4)预膨胀处理，真空炉中停止通H2、CH4气体或者C2H2气体，将炉温缓慢升至1300‑1500℃，静置5‑8小时；5)冷却，往真空炉中通入惰性气体使真空炉缓慢降至室温，取出砖块成品。

【技术特征摘要】
1.一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混料，按以下组分准备原料：一级熔融石英颗粒30-55％、一级熔融石英细粉20-35％、石墨微粉2-5％、纳米微粉4-8％、复合添加剂5-11％、粘结剂2-5％，将原料加入到行星式混料机中混合均匀后往原料中加入洁净的自来水继续混合均匀；2)制砖，在大砌块模具的内壁涂抹清油，将混合均匀的物料加入到模具中成型，待模具表面的物料初凝前将表面涂抹修理平整，静置24小时后脱模；3)热处理，将脱模后的砖块放置到真空炉中，炉温缓慢上升至980-1100℃，往真空炉中通入H2，再通入碳源气体CH4气体或者C2H2气体进行表面处理，在砖块表面生成纳米石墨烯保护层；4)预膨胀处理，真空炉中停止通H2、CH4气体或者C2H2气体，将炉温缓慢升至1300-1500℃，静置5-8小时；5)冷却，往真空炉中通入惰性气体使真空炉缓慢降至室温，取出砖块成品。2.根据权利要求1所述的一种微膨胀大砌砖的制备方法，其特征在于：步骤1)所述原料一级熔融石英颗粒的粒径为1-5mm、一级熔融石英细粉的粒径为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春洪，
申请(专利权)人：宜兴市恒祥耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32