專利名稱：聚苯乙烯法高嶺土-硅線石質(zhì)隔熱耐火制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型隔熱耐火制品，聚苯乙烯法高嶺土-硅線石質(zhì)隔熱耐火制品，制品的特點(diǎn)是氧化鐵含量低，耐壓強(qiáng)度高，抗熱沖擊性好，特別適宜使用在含炭還原氣氛的工業(yè)窯爐中作隔熱爐襯。
在已知的技術(shù)文獻(xiàn)SU592785、SU749810中制品的制造工藝是把耐火粘土、硅線石族原料、略微發(fā)泡的聚苯乙烯顆粒、水制備的耐火泥料，裝入在封閉的金屬模子中，用熱空氣加熱，拆模后，生坯經(jīng)燒成得到制品。
上述已知方法的缺點(diǎn)是用耐火粘土結(jié)合，制品的氧化鐵含量高，不宜使用在含炭還原氣氛中，并且制品的強(qiáng)度較低。
本發(fā)明的目的是研制一種氧化鐵含量低，能使用在含炭還原氣氛的隔熱耐火制品，并提高制品的耐壓強(qiáng)度。
本發(fā)明中，用高嶺土代替耐火粘土來(lái)降低制品的氧化鐵含量。由于高嶺土的粘結(jié)性能比耐火粘土差，耐火泥料在模子中熱處理后拆模時(shí)，生坯表面致密層易被模板局部粘掉，造成廢品。
曾采用糊精、羥基氯化鋁、羧甲基纖維素作輔助結(jié)合劑與高嶺土配合成型，均未達(dá)到目的。生坯表面仍易被模板局部粘掉，僅采用糊精可制得外形完整的半成品，但制品中心會(huì)出現(xiàn)一橢球形疏松部分。
本發(fā)明中采用減少高嶺土加入量的方法，例如加入量降低到10%，拆模后，可以得到外形完整的半成品。
本發(fā)明中，在配料的高嶺土加入量多的條件下，采用“二級(jí)加熱法”，即耐火泥料在閉合模具中經(jīng)130～140℃加熱后，補(bǔ)加180～185℃加熱0.5～1小時(shí)，拆模后，可以得到外形完整的制品。其原理是，在180～185℃加熱時(shí)，生坯表層附近的聚苯乙烯發(fā)生軟熔，將表層的耐火泥料致密層粘結(jié)住，拆模時(shí)，生坯表面很容易脫離模板。
本發(fā)明中，硅線石族原料與高嶺土之間的燒結(jié)，需要在高溫下才能充分完成，為提高制品的耐壓強(qiáng)度，必需提高制品的燒成溫度，例如高于1500℃以上。
本發(fā)明中，配料補(bǔ)加少量耐火粘土，可使制品在較低溫度下燒成，同時(shí)制品的耐壓強(qiáng)度大大提高。
本發(fā)明中，可補(bǔ)加其他耐火原料改進(jìn)制品性能，或得到特定性能的制品。如補(bǔ)加高嶺土熟料，工業(yè)氧化鋁、紅柱石、高鋁礬土等。補(bǔ)加高嶺土熟料的制品，有利于進(jìn)一步降低制品的氧化鐵含量，使制品的外觀變?yōu)榘咨?。補(bǔ)加工業(yè)氧化鋁亦起到降低制品的氧化鐵含量的作用，同時(shí)可提高制品的氧化鋁含量，可制得莫來(lái)石質(zhì)輕質(zhì)制品，進(jìn)一步提高制品的使用溫度和高溫性能。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是輕質(zhì)制品的配料采用高嶺土5～30%(重量)，蘭晶石10～60%(重量)，硅線石20～75%(重量)，可發(fā)性聚苯乙烯珠粒外加4～15%(重量)，水適量。在配料中可補(bǔ)加部分高嶺土熟料、工業(yè)氧化鋁、紅柱石、高鋁礬土等，得到特定性能的制品。可發(fā)性聚苯乙烯珠粒予先部分或全部在沸水或蒸汽中予先略微發(fā)泡。聚苯乙烯顆粒與耐火組分，水充分?jǐn)嚢?，制備成耐火泥料，然后將其裝入封閉的金屬模中，經(jīng)120～140℃加熱或補(bǔ)加180～185℃×0.5～1小時(shí)加熱。拆模后，生坯進(jìn)行高溫?zé)伞９杈€石族原料在高溫下的體積膨脹可抵消燒成收縮。本法可制得體積密度0.45g/cm3至1.0g/cm3的系列產(chǎn)品。
本發(fā)明中硅線石、蘭晶石采用生料配料，制造工藝簡(jiǎn)單;泥料成型水分低，干燥時(shí)間短，制品燒成后勿需切、磨精整，節(jié)省原料，可直接制得標(biāo)型、異型制品;制品的結(jié)構(gòu)均勻，表面有一層0.5～1mm的致密層;制品的氧化鐵含量低，氧化鋁含量高，耐壓強(qiáng)度高，抗熱沖擊性好;制品除可使用在普通高溫窯爐中作隔熱爐襯外，特別適宜于使用在含炭還原氣氛的工業(yè)窯爐中作隔熱爐襯。
實(shí)施例1配料采用高嶺土10%(重量)，硅線石57%(重量)，蘭晶石33%(重量)，可發(fā)性聚苯乙烯珠粒8%(外加，重量)，水適量。把在沸水或蒸汽中略微發(fā)泡的聚苯乙烯顆粒與上述物料攪拌均勻，裝入在閉合的金屬模子中，經(jīng)120℃×14小時(shí)加熱，拆模后，生坯經(jīng)1440×2小時(shí)燒成，得到體積密度0.8g/cm3的制品。
實(shí)施例2參照實(shí)施例1，配料采用高嶺土20%(重量)，硅線石55%(重量)，蘭晶石25%(重量)，可發(fā)性聚苯乙烯珠粒8%(外加，重量)，水適量。泥料在閉合模子中，經(jīng)130℃×9小時(shí)加熱后，再經(jīng)180℃×45分鐘加熱，生坯經(jīng)1500℃×2小時(shí)燒成，得到體積密度0.8g/cm3的制品。
實(shí)施例3參照實(shí)施例2，配料采用高嶺土16%(重量)，耐火粘土4%(重量)，硅線石60%(重量)，蘭晶石20%(重量)，可發(fā)性聚苯乙烯珠粒8%(外加，重量)，水適量。泥料在閉合模子中經(jīng)130℃×9小時(shí)加熱后，再經(jīng)180℃×45分鐘加熱，生坯經(jīng)1440℃×2小時(shí)燒成，得到體積密度0.8g/cm3制品，制品的耐壓強(qiáng)度大大提高。
實(shí)施例4參照實(shí)施例1、實(shí)施例2，配料采用高嶺土20%(重量)，高嶺土熟料細(xì)粉20%(重量)，硅線石40%(重量)、蘭晶石20%(重量)，可發(fā)性聚苯乙烯珠粒8%(外加，重量)，水適量。泥料在閉合模子中經(jīng)130℃×9小時(shí)，180℃×45分鐘加熱，生坯經(jīng)1450～1600℃燒成，得到體積密度0.8g/cm3的制品，制品外觀為白色。
制品的性能見表1。
制品性能表權(quán)利要求
1.一種添加聚苯乙烯制造隔熱耐火制品的方法，其特征是高嶺土5～30%(重量)，蘭晶石10～60%(重量)，硅線石20～75%(重量)，可發(fā)性聚苯乙烯珠粒，外加4～15%(重量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是加入適量水份將物料混合均勻，倒入封閉的金屬模中，在120～140℃烘干，拆模前再在180～185℃熱烘0.5～1小時(shí)，拆模后坯體在1440～1650℃下高溫?zé)伞?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征是配料中的硅線石物料，可以用其它類似耐火原料取代，如高鋁礬土熟料，工業(yè)氧化鋁粉、紅柱石等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯法硅線石質(zhì)新型隔熱耐火制品，其特點(diǎn)是制品的氧化鐵含量低，耐壓強(qiáng)度高，抗熱沖擊性好，特別適宜使用在含炭還原氣氛的工業(yè)窯爐中作隔熱內(nèi)襯；制品勿需燒成后的切、磨精整，節(jié)省原料。
文檔編號(hào)C04B38/02GK1062520SQ9010608
公開日1992年7月8日 申請(qǐng)日期1990年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月22日
發(fā)明者黃萬(wàn)欽 申請(qǐng)人:冶金部洛陽(yáng)耐火材料研究院