复合耐火纤维及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火纤维制备技术领域，具体的涉及一种复合耐火纤维及其制备方法。所述的复合耐火纤维由以下原料组成：氧化锆60‑65份、刚玉粉15‑20份、硅灰石10‑15份、钛白粉5‑8份、玄武岩20‑30份、耐火添加剂3‑5份和防腐添加剂8.5‑12.5份组成。本发明专利技术所述的复合耐火纤维，以氧化锆、刚玉粉、硅灰石、钛白粉和玄武岩为主料，添加耐火添加剂和防腐添加剂制备的复合耐火纤维，耐高温、耐化学腐蚀、强度高、耐磨损性好，延长了耐火纤维的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
复合耐火纤维及其制备方法
本专利技术属于耐火纤维制备
，具体的涉及一种复合耐火纤维及其制备方法。
技术介绍
耐火纤维是一种集传统绝热材料、耐火材料优良性能于一体的纤维状轻质耐火材料，其产品涉及各领域，广泛应用于各工业部门，是提高工业窑炉、加热装置等热设备热工性能,实现结构轻型化和节能的基础材料。耐火纤维也叫陶瓷纤维，属于纤维状隔热耐火材料，具有一般纤维的特性，又具有一般纤维所没有的耐高温、耐腐蚀性能，作为耐火隔热材料，已被广泛应用于冶金、化工、机械、建材、造船、航空、航天等工业部门。耐火纤维分为非晶质和多晶质两大类。非晶质耐火纤维，包括硅酸铝质、高纯硅酸铝质、含铬硅酸铝质和高铝质耐火纤维。多晶质耐火纤维，包括莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维。耐火纤维的研究主要集中在对其抗菌、耐热性能领域的研究，但是基于纤维特性易磨损、容易断裂、强度低、耐腐蚀性能不够等，导致其使用寿命短，无形之中增大了企业的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种复合耐火纤维，该复合耐火纤维耐高温、耐化学腐蚀、强度高、耐磨损性好；本专利技术同时提供了其制备方法。本专利技术所述的复合耐火纤维，以质量份数计，由以下原料组成：氧化锆60-65份、刚玉粉15-20份、硅灰石10-15份、钛白粉5-8份、玄武岩20-30份、耐火添加剂3-5份和防腐添加剂8.5-12.5份组成。其中：硅灰石的化学组成为：SiO247.50-52.80％、CaO44.50-47.00％、Al2O30-1.95％、Fe2O30.30-1.50％、MgO0.20-1.95％、TiO20-0.80％、K2O0-0.85％、Na2O0-0.50％、烧失量1.0-2.5％。玄武岩的化学组成为：SiO251.00-56.50％、Al2O315.00-18.50％、Fe2O33.00-5.50％、CaO8.50-10.35％、MgO5.50-7.50％、NaO3.00-5.50％、K2O1.20-1.60％、TiO21.00-1.20％、烧失量0.50-1.00％。耐火添加剂为三氧化二锑、氧化锌、碳化硅和三氟化铝的混合物。以耐火添加剂100重量份数计，耐火添加剂由以下原料组成：三氧化二锑8-13份、氧化锌12-18份、碳化硅25-30份和三氟化铝39-45份。防腐添加剂为聚丙烯腈、钼酚醛树脂、三苯基氨基硅烷、聚环氧乙烷、氯化橡胶和油酸钠的混合物。以防腐添加剂100重量份数计，防腐添加剂由以下原料组成：聚丙烯腈10-15份、钼酚醛树脂15-20份、三苯基氨基硅烷20-25份、聚环氧乙烷15-20份、氯化橡胶15-20份和油酸钠20-25份。本专利技术所述的复合耐火纤维的制备方法，由以下步骤组成：(1)将氧化锆、刚玉粉、硅灰石、钛白粉和玄武岩共混并粉碎至300-350目，得主料，将耐火添加剂粉碎至350-400目，然后将耐火添加剂粉末与主料粉末混合，并于750-850℃下保温2-3h，得到预混料；(2)将防腐添加剂加入到预混料中混合均匀，将混合均匀后的混合物加热至1900-1950℃熔融，得到熔融液，将熔融液过滤除杂；(3)滤液流入2150-2250℃的搅拌釜中持续搅拌得到纺丝液，纺丝液从出料口流出进入离心头，使纺丝液经离心头的小孔离心甩出，经冷却、收集得到复合耐火纤维。其中：离心头的离心速度为2万转/分～3万转/分，小孔的孔径为0.4-0.5毫米。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术所述的复合耐火纤维，以氧化锆、刚玉粉、硅灰石、钛白粉和玄武岩为主料，添加耐火添加剂和防腐添加剂制备得到的复合耐火纤维，耐高温、耐化学腐蚀、强度高、耐磨损性好，延长了耐火纤维的使用寿命。(2)本专利技术所述的复合耐火纤维的制备方法，制备工艺简单、绿色环保、高效、工艺参数设计合理，制备的耐火纤维的成品率高，性能好。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1本实施例1所述的复合耐火纤维，以质量份数计，由以下原料组成：氧化锆60份、刚玉粉17份、硅灰石10份、钛白粉5份、玄武岩25份、耐火添加剂3份和防腐添加剂8.5份组成。其中：硅灰石的化学组成为：SiO250.50％、CaO46.20％、Al2O30.80％、Fe2O30.56％、MgO0.86％、TiO20.65％、K2O0.85％、Na2O0.32％、烧失量1.0％。玄武岩的化学组成为：SiO255.50％、Al2O316.20％、Fe2O34.50％、CaO9.35％、MgO6.50％、NaO4.50％、K2O1.40％、TiO21.20％、烧失量1.0％。耐火添加剂为三氧化二锑、氧化锌、碳化硅和三氟化铝的混合物。以耐火添加剂100重量份数计，耐火添加剂由以下原料组成：三氧化二锑13份、氧化锌18份、碳化硅26份和三氟化铝43份。防腐添加剂为聚丙烯腈、钼酚醛树脂、三苯基氨基硅烷、聚环氧乙烷、氯化橡胶和油酸钠的混合物。以防腐添加剂100重量份数计，防腐添加剂由以下原料组成：聚丙烯腈10份、钼酚醛树脂15份、三苯基氨基硅烷25份、聚环氧乙烷15份、氯化橡胶15份和油酸钠20份。本实施例1所述的复合耐火纤维的制备方法，由以下步骤组成：(1)将氧化锆、刚玉粉、硅灰石、钛白粉和玄武岩共混并粉碎至350目，得主料，将耐火添加剂粉碎至400目，然后将耐火添加剂粉末与主料粉末混合，并于750℃下保温3h，得到预混料；(2)将防腐添加剂加入到预混料中混合均匀，将混合均匀后的混合物加热至1900℃熔融，得到熔融液，将熔融液过滤除杂；(3)滤液流入2150℃的搅拌釜中持续搅拌得到纺丝液，纺丝液从出料口流出进入离心头，使纺丝液经离心头的小孔离心甩出，经冷却、收集得到复合耐火纤维。其中：离心头的离心速度为2万转/分，小孔的孔径为0.4毫米。本实施例1制备的复合耐火纤维耐压强度为5.5MPa，耐火温度为2050℃，抗折强度为12.5MPa，缓释率为98.0％。实施例2本实施例2所述的复合耐火纤维，以质量份数计，由以下原料组成：氧化锆65份、刚玉粉20份、硅灰石13份、钛白粉8份、玄武岩30份、耐火添加剂5份和防腐添加剂12.5份组成。其中：硅灰石的化学组成为：SiO250.50％、CaO46.20％、Al2O30.80％、Fe2O30.56％、MgO0.86％、TiO20.65％、K2O0.85％、Na2O0.32％、烧失量1.0％。玄武岩的化学组成为：SiO255.50％、Al2O316.20％、Fe2O34.50％、CaO9.35％、MgO6.50％、NaO4.50％、K2O1.40％、TiO21.20％、烧失量1.0％。耐火添加剂为三氧化二锑、氧化锌、碳化硅和三氟化铝的混合物。...

【技术保护点】
1.一种复合耐火纤维，其特征在于：以质量份数计，由以下原料组成：/n氧化锆60-65份、刚玉粉15-20份、硅灰石10-15份、钛白粉5-8份、玄武岩20-30份、耐火添加剂3-5份和防腐添加剂8.5-12.5份组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合耐火纤维，其特征在于：以质量份数计，由以下原料组成：
氧化锆60-65份、刚玉粉15-20份、硅灰石10-15份、钛白粉5-8份、玄武岩20-30份、耐火添加剂3-5份和防腐添加剂8.5-12.5份组成。


2.根据权利要求1所述的复合耐火纤维，其特征在于：硅灰石的化学组成为：SiO247.50-52.80％、CaO44.50-47.00％、Al2O30-1.95％、Fe2O30.30-1.50％、MgO0.20-1.95％、TiO20-0.80％、K2O0-0.85％、Na2O0-0.50％、烧失量1.0-2.5％。


3.根据权利要求1所述的复合耐火纤维，其特征在于：玄武岩的化学组成为：SiO251.00-56.50％、Al2O315.00-18.50％、Fe2O33.00-5.50％、CaO8.50-10.35％、MgO5.50-7.50％、NaO3.00-5.50％、K2O1.20-1.60％、TiO21.00-1.20％、烧失量0.50-1.00％。


4.根据权利要求1所述的复合耐火纤维，其特征在于：耐火添加剂为三氧化二锑、氧化锌、碳化硅和三氟化铝的混合物。


5.根据权利要求4所述的复合耐火纤维，其特征在于：以耐火添加剂100重量份数计，耐火添加剂由以下原料组成：三氧化二锑8-13份、氧化锌12-18份、碳化硅25-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金仁，
申请(专利权)人：山东金三河新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37