本发明专利技术公开了一种耐火材料生产工艺及其制备的耐火材料，涉及耐火材料技术领域；一种耐火材料生产工艺，包括以下步骤：S1混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝30‑35份，锆英砂20‑30份，脱硅锆8‑12份，纯碱0.5‑1.5份，硅酸钙1‑4份，三氧化二铁0.5‑2份；S2熔融：将混合料加热至1900‑2100℃，融化，通入氧气吹氧处理，制得浇铸液；S3浇筑：取0.5‑3重量份的氧化钇和1‑5重量份纳米氧化锆，转入模具中，将浇铸液注入模具中，降温，制得耐火材料。耐火材料的生产工艺具有便于改善产品机械强度的优点。耐火材料具有机械强度高的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种耐火材料生产工艺及其制备的耐火材料
本专利技术涉及耐火材料
，尤其涉及一种耐火材料生产工艺及其制备的耐火材料。
技术介绍
耐火材料一般是以二氧化硅等材料经高温熔炼制成的无机非金属材料，耐火度不低于1580℃，在冶金行业、玻璃行业、水泥行业和化工行业等领域被广泛使用。为了提高耐火材料抗热稳定性，目前常用的耐火材料生产工艺中一般会添加一定量的氧化锆等含锆物质。然而，耐火材料生产工艺中熔融温度一般超过1800℃，在耐火材料成型降温过程中，氧化锆容易从强度较高的四方晶相氧化锆转变成强度较低的单斜晶相氧化锆，给耐火材料的机械强度带来一定的不利影响。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种耐火材料生产工艺，其具有便于改善产品机械强度的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种耐火材料，其具有机械强度高的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种耐火材料生产工艺，包括以下步骤：S1混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝30-35份，锆英砂20-30份，脱硅锆8-12份，纯碱0.5-1.5份，硅酸钙1-4份，三氧化二铁0.5-2份；S2熔融：将混合料加热至1900-2100℃，融化100-150min，制得熔融液，向熔融液中通入氧气一次吹氧处理5-10min，停止吹氧，精炼15-20min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理5-10min，制得浇铸液；S3浇筑：取0.5-3重量份的氧化钇和1-5重量份纳米氧化锆，混合均匀，转入模具中，将浇铸液注入模具中，用7-12天降温至不高于60℃，制得耐火材料。通过采用上述技术方案，在模具中加入一定量的小粒径的纳米氧化锆，作为晶种诱导熔融液中的二氧化锆生成小粒径的高强度的四方晶相氧化锆，小粒径的四方晶相氧化锆具有较高的稳定性，而加入氧化钇也有助于提高四方晶相氧化锆的稳定性，二者共同作用使四方晶相氧化锆不易于转晶形成单斜氧化锆，提高了耐火材料中高强度的四方晶相氧化锆的含量，在一定程度上提高了耐火材料的机械强度。通过加入少量的硅酸钙和三氧化二铁，原料中的铁、硅和钙形成共熔液，降低混合料熔融温度，降低方石英晶相的稳定性，有助于提高耐火材料产品中鳞石英晶相的含量，而鳞石英晶相具有高强度和荷重软化温度高的优点，本申请有助于提高耐火材料机械强度和荷重软化温度，使耐火材料在使用过程中不易于破损，有助于延长产品使用寿命。优选的，所述步骤S1-S3中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝30-35份，锆英砂22-28份，脱硅锆8-12份，纯碱0.8-1.2份，硅酸钙1-4份，三氧化二铁0.5-2份，氧化钇1-2.5份，纳米氧化锆2.5-3.5份。更优选的，所述步骤S1-S3中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝32份，锆英砂26.3份，脱硅锆10份，纯碱1份，硅酸钙2.5份，三氧化二铁1.2份，氧化钇1.8份，纳米氧化锆3份。通过采用上述技术方案，使用更优的原料配比，调节耐火材料中各组分的含量，有助于提高耐火温度，提高产品机械强度。优选的，所述混合料的粒径不大于700μm。通过采用上述技术方案，使用粒径较小的混合料，有助于混合料在高温状态下更好地融化，有助于避免熔融液中残留未完全融化的硬壳，有助于耐火材料中各原料组分均匀分散在熔融液中，提高各组分之间的粘合强度，有助于提高耐火材料机械强度。优选的，所述纳米氧化锆为四方纳米氧化锆，所述四方纳米氧化锆粒径不大于100nm。通过采用上述技术方案，使用小粒径的四方纳米氧化锆作晶种，有助于减小四方晶相氧化锆的晶体尺寸，有助于提高四方晶相氧化锆的稳定性，有助于提高耐火材料机械强度，有助于延长产品使用寿命，有利于产品市场推广。优选的，所述混合料原料还包括30-35重量份的回头料，所述回头料为生产耐火材料过程中产生的废料。通过采用上述技术方案，使用生产过程中产生的废料为原料，有利于实现废料回收利用，有助于减少浪费，节约资源，降低生产成本。优选的，所述吹氧处理通过氧枪向熔融液中通入氧气，所述氧枪出气端插入熔融液液面下35-45cm位置处。通过采用上述技术方案，从熔融液液面下合适位置处对熔融液进行吹氧处理，可提供氧化电熔法制锆刚玉所需的氧气氛围，吹氧处理还有助于使熔融液流动起来，有助于避免熔融液表面形成硬壳，使原料中的低熔物在熔化过程中产生的小气泡随着液体流动聚集成大气泡浮出液面而脱除，提高产品的纯度、密度和耐火度。优选的，所述吹氧处理使用的氧气压力为0.35-0.45MPa，所述氧气流量为400-500L/h。通过采用上述技术方案，使用合适压力和流量的氧气吹氧处理有助于避免原料由于比重不同而形成的分层现象，使熔融液中各种化学成分均匀一致，可有效地控制锆偏析等问题，提高产品耐腐蚀性和耐冲刷能力。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种耐火材料，由上述的耐火材料生产工艺制得。通过采用上述技术方案，使用本申请公开的方法制备耐火材料，有助于提高耐火材料产品机械强度，延长耐火材料使用寿命，有助于产品市场推广。综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请以小粒径的四方纳米氧化锆为晶种，以氧化钇为稳定剂，有助于提高耐火材料中四方晶相氧化锆的稳定性，加入硅酸钙和三氧化二铁，与二氧化硅形成共熔物，有助于减少方石英晶相的含量，提高高强度的四方晶相氧化锆和鳞石英晶相二氧化硅的含量，有助于提高产品机械强度，提高荷重软化温度，使耐火材料在使用过程中不易于破损，有助于延长产品使用寿命；2.本申请通过控制混合料粒径、控制四方纳米氧化锆粒径等方式，有助于提高产品机械强度，延长产品使用寿命，有利于产品市场推广；3.本申请通过对熔融液进行吹氧处理，控制吹氧处理通氧深度、氧气压力和氧气流量，使熔融液流动起来，有助于避免熔融液表面形成硬壳，使原料中的低熔物在熔化过程中产生的小气泡随着液体流动聚集成大气泡浮出液面而脱除，提高产品的纯度、密度和耐火度；有助于避免原料由于比重不同而形成的分层现象，使各种化学成分均匀一致，有效的控制了锆偏析等问题，提高产品耐腐蚀性和耐冲刷能力。具体实施方式实施例耐火材料的耐火温度高，在耐火材料中，氧化锆以单斜晶相和四方晶相的形式存在，四方晶相的强度较高，单斜晶相的强度较低，在耐火材料制备过程中，四方晶相容易转晶形成单斜晶相，给耐火材料的机械强度带来一定的不利影响。本申请在模具中加入一定量的小粒径的四方纳米氧化锆，四方纳米氧化锆作为晶种诱导熔融液中的二氧化锆生成小粒径的四方晶相氧化锆，小粒径的四方晶相氧化锆具有较高的稳定性，而加入氧化钇也有助于提高四方晶相氧化锆的稳定性，二者共同作用使四方晶相氧化锆不易于转晶形成单斜氧化锆，在一定程度上提高了耐火材料的机械强度。而二氧化硅在耐火材料中以鳞石英、方石英等晶相形式存在，鳞石英具有结构强度高和荷重软化温度高的优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐火材料生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝30-35份，锆英砂20-30份，脱硅锆8-12份，纯碱0.5-1.5份，硅酸钙1-4份，三氧化二铁0.5-2份；/nS2熔融：将混合料加热至1900-2100℃，融化100-150min，制得熔融液，向熔融液中通入氧气一次吹氧处理5-10min，停止吹氧，精炼15-20min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理5-10min，制得浇铸液；/nS3浇筑：取0.5-3重量份的氧化钇和1-5重量份的纳米氧化锆，混合均匀，转入模具中，将浇铸液注入模具中，用7-12天降温至不高于60℃，制得耐火材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种耐火材料生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1混料：称取混合料原料，混合均匀，粉碎，制得混合料；所述混合料原料包括以下重量份原料：氧化铝30-35份，锆英砂20-30份，脱硅锆8-12份，纯碱0.5-1.5份，硅酸钙1-4份，三氧化二铁0.5-2份；
S2熔融：将混合料加热至1900-2100℃，融化100-150min，制得熔融液，向熔融液中通入氧气一次吹氧处理5-10min，停止吹氧，精炼15-20min，再向熔融液中通入氧气二次吹氧处理5-10min，制得浇铸液；
S3浇筑：取0.5-3重量份的氧化钇和1-5重量份的纳米氧化锆，混合均匀，转入模具中，将浇铸液注入模具中，用7-12天降温至不高于60℃，制得耐火材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐火材料生产工艺，其特征在于，所述步骤S1-S3中使用的原料按如下重量份配比投料：氧化铝32份，锆英砂26.3份，脱硅锆10份，纯碱1份，硅酸钙2.5份，三氧化二铁1.2份，氧化钇1.8份，纳米氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：李芸芸，蒲布，陈云超，苟雷，刘洋，王义红，
申请(专利权)人：成都展新电熔耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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