本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種復合高溫耐火材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
耐火度不低于1580℃的一類無機非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來定義已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是絕對的。現(xiàn)定義為凡物理化學性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的材料稱為耐火材料。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機械制造、硅酸鹽、動力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%～60%。
耐火材料品種繁多、用途各異，有必要對耐火材料進行科學分類，以便于科學研究、合理選用和管理。耐火材料的分類方法很多，其中主要有化學屬性分類法、化學礦物組成分類法、生產(chǎn)工藝分類法、材料形態(tài)分類法等多種方法。
目前的耐火材料由于機械強度、耐磨性、抗震穩(wěn)定性不理想，其使用壽命較短，不僅浪費了資源，更增加了成本。因此，研究開發(fā)一種使用壽命長、各項性能指標的高強度高溫耐火材料是亟待解決的問題。
在公開號cn105669226a的專利文件中，公開了一種高溫耐火材料，涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明高溫耐火材料由以下重量份數(shù)的原料制備而成：鎳鈷合金0.1份～1.5份，氧化鎂25份～60份，二氧化鈦0.3份～1份，氧化鋁0.1份～1份，硼砂2份～3份，結(jié)合劑0.5份～1.8份。該發(fā)明高溫耐火材料機械強度、耐磨性、抗震穩(wěn)定性能較好，使用壽命較長；但該耐火材料的性能仍然能夠得到進一步提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種復合高溫耐火材料及其制備方法，機械強度、耐磨性、抗震穩(wěn)定性能較好，延長了高溫耐火材料的使用壽命。
本發(fā)明提供的一種復合高溫耐火材料，包括以下重量份的原料：
石英砂10-15份、粘土32-34份、超輕粘土5-7份、碳酸鎂22-26份、白云石12-16份、剛玉40-45份、石墨5-8份、氟化鈣4-12份、三氧化二硼7-9份、三氧化二鐵15-17份、二氧化鋯3-5份、氧化鉻3-5份、結(jié)合劑1-6份。
作為優(yōu)選，石英砂的目數(shù)為100-120目。
作為優(yōu)選，結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液和石灰乳的混合物，兩者重量比為1：2。
作為優(yōu)選，超輕粘土是運用高分子材料發(fā)泡粉進行發(fā)泡，再與聚乙醇、交聯(lián)劑、甘油、顏料等材料物理混合制成。
本發(fā)明還提供了一種復合高溫耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將上述原料加入到攪拌機內(nèi)混合18-20min，得到混合物，然后混合物采用可塑法成型；
（3）、干燥，干燥后水分應控制在小于0.4％；
（4）、對干燥后的復合高溫耐火材料進行煅燒，得到所需的復合高溫耐火材料。
其中，
步驟（2）中可塑法成型具體如下：將混合物放入擠泥機中，擠成泥條，然后切割，按所需尺寸制成毛坯，再將毛坯用壓磚機壓制，使坯體具有規(guī)定的尺寸和形狀。
步驟（3）中的干燥方法為：先自然干燥12-24h；然后放入到70-150℃的烘干窯中進行烘干。
步驟（4）中煅燒方法為：放入到煅燒爐內(nèi)，先控制溫度在800-1000℃，煅燒2-3h；然后升高溫度在1100-1200℃，煅燒3-4h；接著升高溫度至1400-1500℃，煅燒4-5h，最后將溫度降低至800-1000℃，煅燒3-4h。
本發(fā)明的一種復合高溫耐火材料及其制備方法，機械強度、耐磨性、抗震穩(wěn)定性能較好，延長了高溫耐火材料的使用壽命，具體的有益效果如下：
（1）、通過石英砂、碳酸鎂、白云石、剛玉、石墨、氟化鈣、三氧化二硼、三氧化二鐵、二氧化鋯、氧化鉻的比例混合，能有效地耐高溫耐火，而且機械強度、耐磨性、抗震穩(wěn)定性等性能均較佳；
（2）、粘土和超輕粘土的添加，使得復合高溫耐火材料具有較佳的粘合能力，尤其使超輕粘土的添加，使得復合高溫耐火材料易定型，不易斷裂，拉伸強度大；
（3）、上述制備方法制備簡單，制備出來的復合高溫材料具有優(yōu)秀的耐高溫、防斷裂的能力；煅燒方法中逐步改變溫度能較佳地增強復合高溫材料的物理性能。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的描述。
實施例1
本實施例的一種復合高溫耐火材料，包括以下重量份的原料：
石英砂10份、粘土32份、超輕粘土5份、碳酸鎂22份、白云石12份、剛玉40份、石墨5份、氟化鈣4份、三氧化二硼7份、三氧化二鐵15份、二氧化鋯3份、氧化鉻3份、結(jié)合劑1份。
本實施例中，石英砂的目數(shù)為100目。
本實施例中，結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液和石灰乳的混合物，兩者重量比為1：2。
本實施例中，超輕粘土是運用高分子材料發(fā)泡粉進行發(fā)泡，再與聚乙醇、交聯(lián)劑、甘油、顏料等材料物理混合制成。
本發(fā)明還提供了一種復合高溫耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將上述原料加入到攪拌機內(nèi)混合18min，得到混合物，然后混合物采用可塑法成型；
（3）、干燥，干燥后水分應控制在小于0.4％；
（4）、對干燥后的復合高溫耐火材料進行煅燒，得到所需的復合高溫耐火材料。
其中，
步驟（2）中可塑法成型具體如下：將混合物放入擠泥機中，擠成泥條，然后切割，按所需尺寸制成毛坯，再將毛坯用壓磚機壓制，使坯體具有規(guī)定的尺寸和形狀。
步驟（3）中的干燥方法為：先自然干燥12h；然后放入到70℃的烘干窯中進行烘干。
步驟（4）中煅燒方法為：放入到煅燒爐內(nèi)，先控制溫度在800℃，煅燒2h；然后升高溫度在1100℃，煅燒3h；接著升高溫度至1400℃，煅燒4h，最后將溫度降低至800℃，煅燒3h。
實施例2
本實施例的一種復合高溫耐火材料，包括以下重量份的原料：
石英砂12份、粘土33份、超輕粘土6份、碳酸鎂24份、白云石14份、剛玉43份、石墨7份、氟化鈣8份、三氧化二硼8份、三氧化二鐵16份、二氧化鋯4份、氧化鉻4份、結(jié)合劑4份。
本實施例中，石英砂的目數(shù)為100目。
本實施例中，結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液和石灰乳的混合物，兩者重量比為1：2。
本實施例中，超輕粘土是運用高分子材料發(fā)泡粉進行發(fā)泡，再與聚乙醇、交聯(lián)劑、甘油、顏料等材料物理混合制成。
本發(fā)明還提供了一種復合高溫耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將上述原料加入到攪拌機內(nèi)混合18min，得到混合物，然后混合物采用可塑法成型；
（3）、干燥，干燥后水分應控制在小于0.4％；
（4）、對干燥后的復合高溫耐火材料進行煅燒，得到所需的復合高溫耐火材料。
其中，
步驟（2）中可塑法成型具體如下：將混合物放入擠泥機中，擠成泥條，然后切割，按所需尺寸制成毛坯，再將毛坯用壓磚機壓制，使坯體具有規(guī)定的尺寸和形狀。
步驟（3）中的干燥方法為：先自然干燥18h；然后放入到100℃的烘干窯中進行烘干。
步驟（4）中煅燒方法為：放入到煅燒爐內(nèi)，先控制溫度在900℃，煅燒2.5h；然后升高溫度在1150℃，煅燒3.5h；接著升高溫度至1450℃，煅燒4.5h，最后將溫度降低至900℃，煅燒3.5h。
實施例3
本實施例的一種復合高溫耐火材料，包括以下重量份的原料：
石英砂15份、粘土34份、超輕粘土7份、碳酸鎂26份、白云石16份、剛玉45份、石墨8份、氟化鈣12份、三氧化二硼9份、三氧化二鐵17份、二氧化鋯5份、氧化鉻5份、結(jié)合劑6份。
本實施例中，石英砂的目數(shù)為120目。
本實施例中，結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液和石灰乳的混合物，兩者重量比為1：2。
本實施例中，超輕粘土是運用高分子材料發(fā)泡粉進行發(fā)泡，再與聚乙醇、交聯(lián)劑、甘油、顏料等材料物理混合制成。
本發(fā)明還提供了一種復合高溫耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將上述原料加入到攪拌機內(nèi)混合20min，得到混合物，然后混合物采用可塑法成型；
（3）、干燥，干燥后水分應控制在小于0.4％；
（4）、對干燥后的復合高溫耐火材料進行煅燒，得到所需的復合高溫耐火材料。
其中，
步驟（2）中可塑法成型具體如下：將混合物放入擠泥機中，擠成泥條，然后切割，按所需尺寸制成毛坯，再將毛坯用壓磚機壓制，使坯體具有規(guī)定的尺寸和形狀。
步驟（3）中的干燥方法為：先自然干燥24h；然后放入到150℃的烘干窯中進行烘干。
步驟（4）中煅燒方法為：放入到煅燒爐內(nèi)，先控制溫度在1000℃，煅燒3h；然后升高溫度在1200℃，煅燒4h；接著升高溫度至1500℃，煅燒5h，最后將溫度降低至1000℃，煅燒4h。
實施例4
本實施例的一種復合高溫耐火材料，包括以下重量份的原料：
石英砂13份、粘土34份、超輕粘土5份、碳酸鎂22份、白云石16份、剛玉45份、石墨7份、氟化鈣10份、三氧化二硼9份、三氧化二鐵15份、二氧化鋯4份、氧化鉻5份、結(jié)合劑2份。
本實施例中，石英砂的目數(shù)為120目。
本實施例中，結(jié)合劑為亞硫酸紙漿廢液和石灰乳的混合物，兩者重量比為1：2。
本實施例中，超輕粘土是運用高分子材料發(fā)泡粉進行發(fā)泡，再與聚乙醇、交聯(lián)劑、甘油、顏料等材料物理混合制成。
本發(fā)明還提供了一種復合高溫耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將上述原料加入到攪拌機內(nèi)混合20min，得到混合物，然后混合物采用可塑法成型；
（3）、干燥，干燥后水分應控制在小于0.4％；
（4）、對干燥后的復合高溫耐火材料進行煅燒，得到所需的復合高溫耐火材料。
其中，
步驟（2）中可塑法成型具體如下：將混合物放入擠泥機中，擠成泥條，然后切割，按所需尺寸制成毛坯，再將毛坯用壓磚機壓制，使坯體具有規(guī)定的尺寸和形狀。
步驟（3）中的干燥方法為：先自然干燥12h；然后放入到150℃的烘干窯中進行烘干。
步驟（4）中煅燒方法為：放入到煅燒爐內(nèi)，先控制溫度在1000℃，煅燒2h；然后升高溫度在1200℃，煅燒4h；接著升高溫度至1400℃，煅燒4h，最后將溫度降低至1000℃，煅燒3h。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。