一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，涉及耐火砖技术领域，所述微孔耐高温轻质耐火砖以耐火级氧化铝粉、多晶莫来石纤维和硅粉为陶瓷骨料，以碳化稻壳为造孔剂，以水为溶剂，以二氧化硅气凝胶为粘结剂，以羧甲基纤维素钠溶液为稳泡剂，以铵盐溶液为分散剂，以K12粉为发泡剂，以琼脂粉作为成型剂。本产品结构制作简单，成本低廉，所制得微孔轻质砖密度低、导热系数低、隔热节能效果好、耐酸碱侵蚀性强、使用寿命长。

A preparation method of microporous high temperature resistant lightweight refractory brick

【技术实现步骤摘要】
一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法
本专利技术涉及耐火砖
，具体为一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法。
技术介绍
目前国内外在高温工业电炉、高温窑炉、实验室电炉领域普遍采用耐火砖及陶瓷纤维材料作为炉膛内衬。现有的能够在1600℃以上环境中使用的耐火砖均存在密度大(＞2.0g/cm3)、结构致密、热容量大、蓄热高、热导率高、隔热性能差的缺点，不符合节能减排的发展要求。陶瓷纤维材料密度低、导热率、节能效果优异，但使用温度能够达到1600℃以上的也较少，且陶瓷纤维材料强度低，耐酸碱腐蚀性能差，长时间使用易粉化开裂，使用寿命短，加上其价格昂贵，因此使用成本高，不具有经济性，市场上常见的M46轻质莫来石砖，密度约1.0g/cm3，蓄热少、隔热效果好，但其最高使用温度仅能达到1450℃，超温使用会出现弯曲、收缩、开裂等问题，因此，市场急需一种轻质、耐高温、耐侵蚀、高强度、低成本的耐火砖。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的不耐高温、不耐侵蚀、强度低、成本高的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，所述微孔耐高温轻质耐火砖以耐火级氧化铝粉、多晶莫来石纤维和硅粉为陶瓷骨料，以碳化稻壳为造孔剂，以水为溶剂，以二氧化硅气凝胶为粘结剂，以羧甲基纤维素钠溶液为稳泡剂，以铵盐溶液为分散剂，以K12粉为发泡剂，以琼脂粉作为成型剂；制作步骤：步骤1、将陶瓷骨料包括氧化铝粉、多晶莫来石纤维、硅粉与碳化稻壳、K12粉、琼脂粉混合均匀；步骤2、将二氧化硅气溶胶、羧甲基纤维素钠溶液、铵盐溶液溶入水中制成混合溶剂；步骤3、将混合粉料加入混合溶剂中高速搅拌发泡；步骤4、将发泡后的陶瓷浆料注模成型；步骤5、烘干、脱模、烧成。优选的，所述各组分质量百分比如下：氧化铝粉45～55％，多晶莫来石纤维5～9％，硅粉7～11％，碳化稻壳3～5％，琼脂粉0.5～2％，K12粉1～2％，铵盐溶液1～2％，羧甲基纤维素钠溶液1～3％，二氧化硅气凝胶10～15％，水12～15％。优选的，所述氧化铝粉粒度＜5um，氧化铝含量≥99.5％，所述多晶莫来石纤维长度需剪切至0.5～20mm,所述硅粉为二氧化硅粉，粒度＜0.05mm，所述碳化稻壳粒度＜2mm，所述二氧化硅气凝胶固含量30％，所述羧甲基纤维素钠溶液固含量3％，所述铵盐溶液为聚丙烯酸铵溶液，固含量25％，所述水温度＞80℃。优选的，所述步骤1将氧化铝粉、多晶莫来石纤维、硅粉、碳化稻壳、K12粉、琼脂粉加入球磨机中混合1h～2h，直至混合均匀取出待用。优选的，所述步骤2将二氧化硅气溶胶、羧甲基纤维素钠溶液、铵盐溶液溶入80℃水中，使用搅拌机缓慢搅拌5min制成混合溶剂。优选的，所述步骤3将混合均匀的粉料逐步加入混合溶剂中，粉料加入过程中保持搅拌机缓慢搅拌，粉料完全加入混合溶剂后，提高搅拌机转速，高速搅拌15min～30min，直至浆料发泡充足。优选的，所述步骤4将发泡后的浆料倒入模具中，静置24h以上，直至浆料冷却、凝固、成型，取出湿坯，放入烘箱中40～60℃烘干48h以上，直至完全烘干为止。优选的，所述步骤5将生坯放入1600℃以上温度中煅烧2h以上，烧成后取出进行精加工至所需尺寸。优选的，所述搅拌机缓慢搅拌速度100～200转/分钟，所述高速搅拌速度700～900转/分钟。优选的，所述模具为普通204不锈钢板材制成，板材厚度＜1mm，一般做成标砖尺寸，也可根据需求制作异形件模具，模具制作简易，成本低廉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用的K12粉为常见发泡剂，成本低廉，高速搅拌起泡效果极其优异，碳化稻壳，高温煅烧后几乎无残留，且燃烧无污染，燃烧后留下孔洞增加轻质砖微孔数量，所述羧甲基纤维素钠溶液为常见稳泡剂，可以确保搅拌产生的泡沫不易破灭，同时也是良好的悬浮剂，用以确保搅拌均匀后的浆料不会发生组成分离，所述琼脂与80℃水混合搅拌后糊化，冷却至室温后形成凝胶，二氧化硅气溶胶在水分挥发后同样会形成凝胶状，琼脂与二氧化硅气溶胶共同作用使得浆料容易凝固成型为凝胶状湿坯，便于脱模，且脱模后湿坯在烘干过程中不易变形坍塌，多晶莫来石纤维具有増韧耐火砖的作用，如同混凝土结构中的钢筋，可以有效提高耐火砖的高温抗弯曲性和抗热震性，综上与现有技术相比，本申请结构制作简单，成本低廉，所制得微孔轻质砖密度低、导热系数低、隔热节能效果好、耐酸碱侵蚀性强、使用寿命长。附图说明图1为本专利技术的成品效果图；图2为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的一种实施例：实施方式一：1、称取氧化铝粉3.8kg、多晶莫来石纤维570g、硅粉750g、碳化稻壳300g、K12粉60g、琼脂粉100g加入球磨机中混合1h，混合均匀取出待用；2、称取80℃水1.2kg待用，称取二氧化硅气溶胶1.0kg、羧甲基纤维素钠溶液130ml、铵盐溶液70ml,混入80℃水中，使用搅拌机以100转/分钟转速，缓慢搅拌5min制成混合溶剂；3、将混合均匀的粉料逐步加入混合溶剂中，粉料加入过程中保持搅拌机缓慢搅拌(转速100转/分钟)，粉料完全加入混合溶剂后，提高搅拌机转速(转速700转/分钟)，高速搅拌15min，至浆料发泡充足；4、将发泡后的浆料倒入480*165*90mm尺寸模具中，静置24h，浆料冷却、凝固、成型，取出湿坯，放入烘箱中40烘干72h，至完全烘干；5、将生坯放入1600℃以上温度中煅烧2h以上，烧成后取出进行精加工。6、所得微孔轻质耐火砖，密度0.8g/cm3，800℃导热系数0.75W/mK，抗压强度20MPa，耐火温度1750℃。实施方式二：1、称取氧化铝粉4.32kg、多晶莫来石纤维640g、硅粉840g、碳化稻壳380、K12粉80g、琼脂粉110g加入球磨机中混合2h，混合均匀取出待用；2、称取80℃水1.3kg待用，称取二氧化硅气溶胶1.1kg、羧甲基纤维素钠溶液150ml、铵盐溶液80ml,混入80℃水中，使用搅拌机以100转/分钟转速，缓慢搅拌5min制成混合溶剂；3、将混合均匀的粉料逐步加入混合溶剂中，粉料加入过程中保持搅拌机缓慢搅拌(转速200转/分钟)，粉料完全加入混合溶剂后，提高搅拌机转速(转速900转/分钟)，高速搅拌20min，至浆料发泡充足；4、将发泡后的浆料倒入960*125*80mm尺寸模具中，静置24h，浆料冷却、凝固、成型，取出湿坯，放入烘箱中60烘干48h，至完全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，其特征在于，所述微孔耐高温轻质耐火砖以耐火级氧化铝粉、多晶莫来石纤维和硅粉为陶瓷骨料，以碳化稻壳为造孔剂，以水为溶剂，以二氧化硅气凝胶为粘结剂，以羧甲基纤维素钠溶液为稳泡剂，以铵盐溶液为分散剂，以K12粉为发泡剂，以琼脂粉作为成型剂；/n制作步骤：步骤1、将陶瓷骨料包括氧化铝粉、多晶莫来石纤维、硅粉与碳化稻壳、K12粉、琼脂粉混合均匀；/n步骤2、将二氧化硅气溶胶、羧甲基纤维素钠溶液、铵盐溶液溶入水中制成混合溶剂；/n步骤3、将混合粉料加入混合溶剂中高速搅拌发泡；/n步骤4、将发泡后的陶瓷浆料注模成型；/n步骤5、烘干、脱模、烧成。/n

【技术特征摘要】
1.一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，其特征在于，所述微孔耐高温轻质耐火砖以耐火级氧化铝粉、多晶莫来石纤维和硅粉为陶瓷骨料，以碳化稻壳为造孔剂，以水为溶剂，以二氧化硅气凝胶为粘结剂，以羧甲基纤维素钠溶液为稳泡剂，以铵盐溶液为分散剂，以K12粉为发泡剂，以琼脂粉作为成型剂；
制作步骤：步骤1、将陶瓷骨料包括氧化铝粉、多晶莫来石纤维、硅粉与碳化稻壳、K12粉、琼脂粉混合均匀；
步骤2、将二氧化硅气溶胶、羧甲基纤维素钠溶液、铵盐溶液溶入水中制成混合溶剂；
步骤3、将混合粉料加入混合溶剂中高速搅拌发泡；
步骤4、将发泡后的陶瓷浆料注模成型；
步骤5、烘干、脱模、烧成。


2.根据权利要求1所述的一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，其特征在于：所述各组分质量百分比如下：氧化铝粉45～55％，多晶莫来石纤维5～9％，硅粉7～11％，碳化稻壳3～5％，琼脂粉0.5～2％，K12粉1～2％，铵盐溶液1～2％，羧甲基纤维素钠溶液1～3％，二氧化硅气凝胶10～15％，水12～15％。


3.根据权利要求1所述的一种微孔耐高温轻质耐火砖的制备方法，其特征在于：所述氧化铝粉粒度＜5um，氧化铝含量≥99.5％，所述多晶莫来石纤维长度需剪切至0.5～20mm,所述硅粉为二氧化硅粉，粒度＜0.05mm，所述碳化稻壳粒度＜2mm，所述二氧化硅气凝胶固含量30％，所述羧甲基纤维素钠溶液固含量3％，所述铵盐溶液为聚丙烯酸铵溶液，固含量25％，所述水温度＞80℃。


4.根据权利要求1所述的一种微孔耐高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄礼平，潘菲，杨灿伟，
申请(专利权)人：张家港市盛澳电炉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32