本發(fā)明涉及耐火材料制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)意義上，耐火材料是指耐火度不低于1580℃的無機(jī)非金屬材料，它是為高溫技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)材料，是用作高溫窯爐等熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料，以及工業(yè)高溫容器和部件的材料，并且能夠承受相應(yīng)的物理化學(xué)變化及機(jī)械作用。

大部分耐火材料是以天然礦石（如耐火粘土、硅石、菱鎂礦、白云石）為原料制造的，采用某些工業(yè)原料和人工合成原料（如工業(yè)氧化鋁、碳化硅、合成莫來石、合成尖晶石等）也日益增多，因此，耐火材料的種類很多。耐火材料按照礦物組成可以分為氧化硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、白云石質(zhì)、橄欖石質(zhì)、尖晶石質(zhì)、含碳質(zhì)、含鋯質(zhì)耐火材料及特殊耐火材料；按照制造方法可以分為天然礦石和人造制品；按其方式可分為塊狀制品和不定形耐火材料；按照熱處理方式可分為不燒制品、燒成制品和熔鑄制品；按照耐火度可分為普通、高級(jí)和特級(jí)耐火制品；按照化學(xué)性質(zhì)可分為酸性、中性及堿性耐火材料；按照其密度可分為輕質(zhì)及重質(zhì)耐火材料；按照其制品的形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)磚、異形磚、特異形磚、管和耐火器皿；還可以按其應(yīng)用分為高爐用、水泥窯用、玻璃窯用、陶瓷窯用耐火材料等。

在塊體耐火材料施工時(shí)，塊體之間不可避免的會(huì)存在連接縫，如不進(jìn)行處理，這些連接縫會(huì)影響耐火材料的性能，進(jìn)而影響施工建造而成的窯爐的使用性能，因此需要用不定形耐火材料對(duì)這些連接縫進(jìn)行勾縫處理?，F(xiàn)有技術(shù)中，并沒有特定用于耐火材料施工時(shí)進(jìn)行勾縫，只能采用普通的不定形耐火材料進(jìn)行勾縫施工；普通不定形耐火材料是一種用耐火骨料和粘結(jié)劑配合制成的一種類似于水泥的耐火材料，普通的不定形耐火材料由于骨料粒徑單一，并且即使有一些粉料，也是一些與骨料相同或相近的原料，在勾縫施工過程中，這些骨料往往團(tuán)聚在一起，而粉料往往附著在骨料的表面，形成更大的一些顆?；蝾w粒團(tuán)聚物，對(duì)于普通使用的不定形耐火材料，這些都可以采用振動(dòng)等方式解決，但是對(duì)于連接縫的勾縫處理，由于空間和施工要求限制，無法采用這些工藝處理，因此需要一種在施工過程中不易團(tuán)聚和粘附在不定形耐火材料，并且其應(yīng)當(dāng)具有較好的流動(dòng)性，能夠在鏈接縫中流動(dòng)并能夠?qū)⑦B接縫填充完整，而為了獲得這種不定形耐火材料，不僅僅要在配方上進(jìn)行創(chuàng)新，同樣也需要在制備工藝上進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種制備獲得的耐火材料具有良好流動(dòng)性、粉體顆粒之間不易團(tuán)聚和粘附的勾縫用不定形耐火材料的制備工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法，包含以下步驟：

a）備料：按以下重量份的組分備料：

剛玉砂100份，石英砂30～50份，莫來石120～160份，再生紙漿20～50份，亞硫酸鹽木漿7～15份，鱗片石墨15～17份，滑石12～16份，石膏15～19份；

b）原料粉碎：將剛玉砂粉碎成粒徑為150～175目、d50為160～165目的剛玉砂粗骨料，將石英砂粉碎成粒徑為180～200目、d50為190～195目的石英砂細(xì)骨料，將莫來石研磨成粒徑為200～260目、d50為245～250目的莫來石粉料；將鱗片石墨、滑石和石膏研磨至200～300目、d50為240～260目；

c）預(yù)混：將剛玉砂粗骨料、石英砂細(xì)骨料和莫來石粉料球磨干混后用回轉(zhuǎn)窯在500～600℃溫度下煅燒60～90分鐘，煅燒完成后以1000～1500rpm轉(zhuǎn)速球磨粉碎10～20分鐘，制得預(yù)混料；

d）添加劑預(yù)處理：將再生紙漿和亞硫酸鹽木漿混合后加入其總重量1.5～2倍的水，攪拌混合均勻后烘干，烘干后將其粉碎制得混合漿粉；

e）混料：將預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏混合并球磨混料，球磨速率為800～1000rpm，球磨混料時(shí)間為1～3小時(shí)，完成后制得勾縫用不定形耐火材料。

骨料和粉料是不定形耐火材料主要組成部分，為了增進(jìn)粉體的流動(dòng)性，要適當(dāng)調(diào)整粉體的粒度分布，以粗骨料和粉料為主，以粒徑中等的細(xì)骨料為輔進(jìn)行配比，所以要先將個(gè)組分的骨料和粉料進(jìn)行粉碎，并盡量獲得球形形貌的顆粒，粉碎后還要進(jìn)行中低溫的煅燒，這是為了除去附著在原料表面的低熔點(diǎn)雜質(zhì)，減少這些低熔點(diǎn)雜質(zhì)對(duì)耐火材料的耐火度產(chǎn)生影響，也避免這些雜質(zhì)的存在影響制得耐火材料的流動(dòng)性；石墨是一種具有高熔點(diǎn)的無機(jī)材料，其熔點(diǎn)高達(dá)3000℃以上，在空氣中的燃點(diǎn)也達(dá)到850～1000℃左右，具有較高的燃點(diǎn)，鱗片石墨為呈鱗片狀的石墨，具有較好的層狀結(jié)構(gòu)，添加到粉體中能夠增加粉體的流動(dòng)性；滑石粉礦物組分為含水硅酸鎂，其在高溫失水后具有較好的耐火度，其失水后耐火度可達(dá)1500℃及以上，同時(shí)其呈假六方或菱形的片狀結(jié)構(gòu)也是其具有良好的潤滑抗黏性，能夠增進(jìn)粉體之間的流動(dòng)性能；石膏作為輔助粘合劑添加；紙漿，其主要成分為纖維素，纖維素經(jīng)處理與水混合后具有良好的粘結(jié)性能，同時(shí)紙漿的來源廣泛，大部分可以通過回收廢紙紙漿獲得，既能夠解決廢紙的回收利用問題，也能降低本發(fā)明耐火材料制備的成本。本發(fā)明中的紙漿主要采用再生紙漿為主亞硫酸鹽木漿為輔的紙漿配比，再生紙漿來源廣泛，成本低廉，同時(shí)還能為廢棄紙制品的回收再利用做貢獻(xiàn)，粗制得到的亞硫酸鹽木漿纖維較長(zhǎng)、性質(zhì)柔軟、韌性好、強(qiáng)度大相對(duì)于再生紙漿具有更好的力學(xué)性能，同時(shí)由于粗制的亞硫酸鹽木漿表面常含有一些生產(chǎn)過程中的微量副產(chǎn)物木質(zhì)素磺酸，木質(zhì)素磺酸具有良好的分散性，也能使粉體之間的流動(dòng)性改善。

作為優(yōu)選，步驟a備料中，按以下重量份的組分備料：剛玉砂100份，石英砂45份，莫來石130份，再生紙漿30份，亞硫酸鹽木漿10份，鱗片石墨15份，滑石16份，石膏15份。

作為優(yōu)選，剛玉砂中氧化鋁的含量為97wt%及以上，石英砂中二氧化硅的含量為96wt%及以上。

作為優(yōu)選，步驟e中，球磨混料時(shí)向其中加入預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏總重量1/10的無水乙醇。

因此，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明中的制備方法工藝簡(jiǎn)單易于使用現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)；

（2）通過本發(fā)明制備的勾縫用不定形耐火材料能夠滿足耐火材料關(guān)于耐火度的要求，施工后對(duì)窯爐整體的性能影響很?。煌瑫r(shí)具有良好的流動(dòng)性，能夠快速并完全將耐火材料塊體之間的連接縫填充平實(shí)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。

顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法，包含以下步驟：

a）備料：按以下重量份的組分備料：

剛玉砂100份，石英砂30份，莫來石120份，再生紙漿20份，亞硫酸鹽木漿7份，鱗片石墨15份，滑石12份，石膏15份；剛玉砂中氧化鋁的含量為97wt%上，石英砂中二氧化硅的含量為96wt%；

b）原料粉碎：將剛玉砂粉碎成粒徑為150～175目、d50為160目的剛玉砂粗骨料，將石英砂粉碎成粒徑為180～200目、d50為190目的石英砂細(xì)骨料，將莫來石研磨成粒徑為200～260目、d50為245目的莫來石粉料；將鱗片石墨、滑石和石膏研磨至200～300目、d50為240目；

c）預(yù)混：將剛玉砂粗骨料、石英砂細(xì)骨料和莫來石粉料球磨干混后用回轉(zhuǎn)窯在500℃溫度下煅燒60分鐘，煅燒完成后以1000rpm轉(zhuǎn)速球磨粉碎10分鐘，制得預(yù)混料；

d）添加劑預(yù)處理：將再生紙漿和亞硫酸鹽木漿混合后加入其總重量1.5倍的水，攪拌混合均勻后烘干，烘干后將其粉碎制得混合漿粉；

e）混料：將預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏混合并球磨混料，球磨混料時(shí)向其中加入預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏總重量1/10的無水乙醇，球磨速率為800rpm，球磨混料時(shí)間為1小時(shí)，完成后制得勾縫用不定形耐火材料。

實(shí)施例2

一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法，包含以下步驟：

a）備料：按以下重量份的組分備料：

剛玉砂100份，石英砂50份，莫來石160份，再生紙漿50份，亞硫酸鹽木漿15份，鱗片石墨17份，滑石16份，石膏19份；剛玉砂中氧化鋁的含量為99wt%，石英砂中二氧化硅的含量為99wt%；

b）原料粉碎：將剛玉砂粉碎成粒徑為150～175目、d50為165目的剛玉砂粗骨料，將石英砂粉碎成粒徑為180～200目、d50為195目的石英砂細(xì)骨料，將莫來石研磨成粒徑為200～260目、d50為250目的莫來石粉料；將鱗片石墨、滑石和石膏研磨至200～300目、d50為260目；

c）預(yù)混：將剛玉砂粗骨料、石英砂細(xì)骨料和莫來石粉料球磨干混后用回轉(zhuǎn)窯在600℃溫度下煅燒90分鐘，煅燒完成后以1500rpm轉(zhuǎn)速球磨粉碎20分鐘，制得預(yù)混料；

d）添加劑預(yù)處理：將再生紙漿和亞硫酸鹽木漿混合后加入其總重量2倍的水，攪拌混合均勻后烘干，烘干后將其粉碎制得混合漿粉；

e）混料：將預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏混合并球磨混料，球磨混料時(shí)向其中加入預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏總重量1/10的無水乙醇，球磨速率為1000rpm，球磨混料時(shí)間為3小時(shí)，完成后制得勾縫用不定形耐火材料。

實(shí)施例3

一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法，包含以下步驟：

a）備料：按以下重量份的組分備料：

剛玉砂100份，石英砂45份，莫來石130份，再生紙漿30份，亞硫酸鹽木漿10份，鱗片石墨15份，滑石16份，石膏15份；剛玉砂中氧化鋁的含量為97wt%及以上，石英砂中二氧化硅的含量為96wt%及以上；

b）原料粉碎：將剛玉砂粉碎成粒徑為150～175目、d50為160目的剛玉砂粗骨料，將石英砂粉碎成粒徑為180～200目、d50為195目的石英砂細(xì)骨料，將莫來石研磨成粒徑為200～260目、d50為245目的莫來石粉料；將鱗片石墨、滑石和石膏研磨至200～300目、d50為250目；

c）預(yù)混：將剛玉砂粗骨料、石英砂細(xì)骨料和莫來石粉料球磨干混后用回轉(zhuǎn)窯在550℃溫度下煅燒75分鐘，煅燒完成后以1300rpm轉(zhuǎn)速球磨粉碎15分鐘，制得預(yù)混料；

d）添加劑預(yù)處理：將再生紙漿和亞硫酸鹽木漿混合后加入其總重量1.5倍的水，攪拌混合均勻后烘干，烘干后將其粉碎制得混合漿粉；

e）混料：將預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏混合并球磨混料，球磨混料時(shí)向其中加入預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏總重量1/10的無水乙醇，球磨速率為900rpm，球磨混料時(shí)間為2小時(shí)，完成后制得勾縫用不定形耐火材料。

實(shí)施例4

一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法，包含以下步驟：

a）備料：按以下重量份的組分備料：

剛玉砂100份，石英砂30份，莫來石120份，再生紙漿50份，亞硫酸鹽木漿7份，鱗片石墨17份，滑石16份，石膏16份；剛玉砂中氧化鋁的含量為99.5wt%，石英砂中二氧化硅的含量為99.8wt%；

b）原料粉碎：將剛玉砂粉碎成粒徑為155～170目、d50為160目的剛玉砂粗骨料，將石英砂粉碎成粒徑為185～195目、d50為190目的石英砂細(xì)骨料，將莫來石研磨成粒徑為230～250目、d50為245目的莫來石粉料；將鱗片石墨、滑石和石膏研磨至240～260目、d50為250目；

c）預(yù)混：將剛玉砂粗骨料、石英砂細(xì)骨料和莫來石粉料球磨干混后用回轉(zhuǎn)窯在580℃溫度下煅燒85分鐘，煅燒完成后以1300rpm轉(zhuǎn)速球磨粉碎15分鐘，制得預(yù)混料；

d）添加劑預(yù)處理：將再生紙漿和亞硫酸鹽木漿混合后加入其總重量1.5倍的水，攪拌混合均勻后烘干，烘干后將其粉碎制得混合漿粉；

e）混料：將預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏混合并球磨混料，球磨混料時(shí)向其中加入預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏總重量1/10的無水乙醇，球磨速率為900rpm，球磨混料時(shí)間為2小時(shí)，完成后制得勾縫用不定形耐火材料。

實(shí)施例5

一種勾縫用不定形耐火材料的制備方法，包含以下步驟：

a）備料：按以下重量份的組分備料：

剛玉砂100份，石英砂50份，莫來石160份，再生紙漿40份，亞硫酸鹽木漿10份，鱗片石墨16份，滑石14份，石膏16份；剛玉砂中氧化鋁的含量為98wt%，石英砂中二氧化硅的含量為99wt%；

b）原料粉碎：將剛玉砂粉碎成粒徑為150～175目、d50為160目的剛玉砂粗骨料，將石英砂粉碎成粒徑為180～200目、d50為190目的石英砂細(xì)骨料，將莫來石研磨成粒徑為200～260目、d50為245目的莫來石粉料；將鱗片石墨、滑石和石膏研磨至200～300目、d50為250目；

c）預(yù)混：將剛玉砂粗骨料、石英砂細(xì)骨料和莫來石粉料球磨干混后用回轉(zhuǎn)窯在550℃溫度下煅燒70分鐘，煅燒完成后以1500rpm轉(zhuǎn)速球磨粉碎10分鐘，制得預(yù)混料；

d）添加劑預(yù)處理：將再生紙漿和亞硫酸鹽木漿混合后加入其總重量1.5倍的水，攪拌混合均勻后烘干，烘干后將其粉碎制得混合漿粉；

e）混料：將預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏混合并球磨混料，球磨混料時(shí)向其中加入預(yù)混料、混合漿粉、鱗片石墨、滑石和石膏總重量1/10的無水乙醇，球磨速率為800rpm，球磨混料時(shí)間為3小時(shí)，完成后制得勾縫用不定形耐火材料。

性能測(cè)試：

1.耐火度：

耐火度測(cè)試采用gb/t7322-2007記載的耐火材料耐火度試驗(yàn)方法；

經(jīng)測(cè)試上述5個(gè)實(shí)施例制備而得的耐火材料的耐火度都在1650℃及以上；

2.流動(dòng)性：

本發(fā)明勾縫用不定形耐火材料的流動(dòng)性采用注入法測(cè)試粉料休止角進(jìn)行表征；其中休止角指重力場(chǎng)中粒子在粉體堆積層的自由斜面上滑動(dòng)時(shí)所受重力和粒子之間摩擦力達(dá)到平衡而處于靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)得的最大角；經(jīng)檢測(cè)上述5實(shí)施例中制得的不定形耐火材料的休止角數(shù)據(jù)分別為29～30°、26～27°、24～25°、26～28°、27～28°，均屬于流動(dòng)性較好至流動(dòng)性相當(dāng)好。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。