本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐火磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
耐火磚是用耐火黏土或其他耐火原料燒制成的具有一定形狀和尺寸的耐火材料，淡黃色或褐色，耐1580℃～1770℃的高溫，主要用于砌冶煉爐。按制備工藝方法來劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚、耐火隔熱磚；按形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)型磚、普通磚、特異型磚等。耐火磚可用作建筑窯爐和各種熱工設(shè)備的高溫建筑材料和結(jié)構(gòu)材料，并在高溫下能經(jīng)受各種物理化學(xué)變化和機(jī)械作用。耐火磚包括耐火粘土磚、高鋁磚、硅磚、鎂磚等。
目前，耐火磚具有耐熱性、隔熱性和密封性好的特點(diǎn)，但是耐壓強(qiáng)度較低，使用容易時損壞，使用壽命短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種一種耐火磚及其制備方法，以解決現(xiàn)有耐火磚耐壓強(qiáng)度較低的問題，延長耐火磚使用壽命。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種耐火磚，該耐火磚包括以下重量份的原料：鋯英石砂40-60份、電熔剛玉25-35份、石英砂10-20份、氮化硅粉5-10份、鉻鐵礦粉3-8份、耐火粘土1-5份、粘結(jié)劑4-10份和助劑0.5-3.5份。
優(yōu)選的，所述鋯英石砂50份、電熔剛玉30份、石英砂15份、氮化硅粉7份、鉻鐵礦粉5份、耐火粘土3份、酚醛樹脂10份、粘結(jié)劑7份和助劑4.5份。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑由如下重量份數(shù)的原料制成：聚丁烯酸3-7份、聚氧乙烯醚2-6份、木質(zhì)纖維素1-3份、甲基丙烯酸甲酯0.5-2.5份。
優(yōu)選的，所述助劑由如下重量份數(shù)的原料制成：十二烷基磺酸鈉2-4份、乙二醇0.5-2份、聚氧乙烯醚0.5-0.8份。
優(yōu)選的，所述氮化硅粉中的硅含量≥98.5％，且氮化硅粉的力度≤0.5微米。
優(yōu)選的，所述鉻鐵礦粉的粒度為5-10微米。
一種耐火磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備粘結(jié)劑
稱取聚丁烯酸，將其加熱至100-120℃，然后將剩余各原料混入聚丁烯酸中，以300-400r/min轉(zhuǎn)速攪拌20-30min，然后冷卻即得粘結(jié)劑；
(2)制備助劑
稱取將各原料加入攪拌器內(nèi)，以250-300r/min轉(zhuǎn)速攪拌30-40min即得助劑；
(3)稱取各原料放入碾磨機(jī)內(nèi)磨碎成30-60目粉料，然后將粉料加入到粘結(jié)劑中混合均勻得到混合料，將混合料加熱后加入助劑，然后繼續(xù)混合均勻得到預(yù)備料；
(4)將預(yù)備料放入制磚模具中并錘搗5-10min，并使表面平整，自然放置2-4h后脫模，再晾置一端時間，得到待燒磚塊；
(5)將待燒磚塊放入高溫爐內(nèi)，在1400-1500度的溫度下燒結(jié)成型，冷卻后即得耐火磚。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中的混合均勻的條件為：以350-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20-30min。
優(yōu)選的，所述步驟(4)中晾置的時間為2-4天。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果：本發(fā)明提供了一種耐火磚及其制備方法，解決現(xiàn)有耐火磚壓強(qiáng)度較低的問題，延長耐火磚使用壽命，具體如下：
本發(fā)明采用鋯英石砂、電熔剛玉、石英砂、氮化硅粉和鉻鐵礦粉為主要原料，利用上述原料高強(qiáng)度、高耐磨特性，提高耐火磚強(qiáng)度，而添加粘結(jié)劑和助劑，提高各原料之間的結(jié)合度，進(jìn)一步提高耐火磚強(qiáng)度，同時添加的耐火粘土提高耐火磚耐火性能；
本發(fā)明的耐火磚的抗壓強(qiáng)度、常溫耐壓強(qiáng)度、莫氏強(qiáng)度等性能指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，并且優(yōu)于現(xiàn)有的耐火磚，可滿足生產(chǎn)中對高強(qiáng)度耐火磚的要求；
本發(fā)明通過對耐火磚的組分、配比進(jìn)行優(yōu)化，可以達(dá)到延長耐火磚的使用壽命的目的及較強(qiáng)的耐壓強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種耐火磚，該耐火磚包括以下重量份的原料：所述鋯英石砂50份、電熔剛玉30份、石英砂15份、氮化硅粉7份、鉻鐵礦粉5份、耐火粘土3份、酚醛樹脂10份、粘結(jié)劑7份和助劑4.5份。
其中，所述粘結(jié)劑由如下重量份數(shù)的原料制成：聚丁烯酸5份、聚氧乙烯醚4份、木質(zhì)纖維素2份、甲基丙烯酸甲酯1.5份。
其中，所述助劑由如下重量份數(shù)的原料制成：十二烷基磺酸鈉3份、乙二醇1.3份、聚氧乙烯醚0.6份。
其中，所述氮化硅粉中的硅含量≥98.5％，且氮化硅粉的力度≤0.5微米。
其中，所述鉻鐵礦粉的粒度為7微米。
一種耐火磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備粘結(jié)劑
稱取聚丁烯酸，將其加熱至110℃，然后將剩余各原料混入聚丁烯酸中，以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌25min，然后冷卻即得粘結(jié)劑；
(2)制備助劑
稱取將各原料加入攪拌器內(nèi)，以270r/min轉(zhuǎn)速攪拌35min即得助劑；
(3)稱取各原料放入碾磨機(jī)內(nèi)磨碎成45目粉料，然后將粉料加入到粘結(jié)劑中混合均勻得到混合料，將混合料加熱后加入助劑，然后繼續(xù)混合均勻得到預(yù)備料；
(4)將預(yù)備料放入制磚模具中并錘搗7min，并使表面平整，自然放置3h后脫模，再晾置一端時間，得到待燒磚塊；
(5)將待燒磚塊放入高溫爐內(nèi)，在1450℃的溫度下燒結(jié)成型，冷卻后即得耐火磚。
其中，所述步驟(3)中的混合均勻的條件為：以400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌25min。
其中，所述步驟(4)中晾置的時間為3天。
實(shí)施例2
一種耐火磚，該耐火磚包括以下重量份的原料：鋯英石砂40份、電熔剛玉25份、石英砂10份、氮化硅粉5份、鉻鐵礦粉3份、耐火粘土1份、粘結(jié)劑4-10份和助劑0.5份。
其中，所述粘結(jié)劑由如下重量份數(shù)的原料制成：聚丁烯酸3-7份、聚氧乙烯醚2-6份、木質(zhì)纖維素1-3份、甲基丙烯酸甲酯0.5-2.5份。
其中，所述助劑由如下重量份數(shù)的原料制成：十二烷基磺酸鈉2-4份、乙二醇0.5-2份、聚氧乙烯醚0.5-0.8份。
其中，所述氮化硅粉中的硅含量≥98.5％，且氮化硅粉的力度≤0.5微米。
其中，所述鉻鐵礦粉的粒度為5-10微米。
一種耐火磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備粘結(jié)劑
稱取聚丁烯酸，將其加熱至100℃，然后將剩余各原料混入聚丁烯酸中，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，然后冷卻即得粘結(jié)劑；
(2)制備助劑
稱取將各原料加入攪拌器內(nèi)，以250r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min即得助劑；
(3)稱取各原料放入碾磨機(jī)內(nèi)磨碎成30目粉料，然后將粉料加入到粘結(jié)劑中混合均勻得到混合料，將混合料加熱后加入助劑，然后繼續(xù)混合均勻得到預(yù)備料；
(4)將預(yù)備料放入制磚模具中并錘搗5min，并使表面平整，自然放置2h后脫模，再晾置一端時間，得到待燒磚塊；
(5)將待燒磚塊放入高溫爐內(nèi)，在1400℃的溫度下燒結(jié)成型，冷卻后即得耐火磚。
其中，所述步驟(3)中的混合均勻的條件為：以350r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20min。
其中，所述步驟(4)中晾置的時間為2天。
實(shí)施例3
一種耐火磚，該耐火磚包括以下重量份的原料：鋯英石砂60份、電熔剛玉35份、石英砂20份、氮化硅粉10份、鉻鐵礦粉8份、耐火粘土5份、粘結(jié)劑10份和助劑3.5份。
優(yōu)選的，所述鋯英石砂50份、電熔剛玉30份、石英砂15份、氮化硅粉7份、鉻鐵礦粉5份、耐火粘土3份、酚醛樹脂10份、粘結(jié)劑7份和助劑4.5份。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑由如下重量份數(shù)的原料制成：聚丁烯酸7份、聚氧乙烯醚6份、木質(zhì)纖維素3份、甲基丙烯酸甲酯2.5份。
優(yōu)選的，所述助劑由如下重量份數(shù)的原料制成：十二烷基磺酸鈉4份、乙二醇2份、聚氧乙烯醚0.8份。
優(yōu)選的，所述氮化硅粉中的硅含量≥98.5％，且氮化硅粉的力度≤0.5微米。
優(yōu)選的，所述鉻鐵礦粉的粒度為10微米。
一種耐火磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備粘結(jié)劑
稱取聚丁烯酸，將其加熱至120℃，然后將剩余各原料混入聚丁烯酸中，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后冷卻即得粘結(jié)劑；
(2)制備助劑
稱取將各原料加入攪拌器內(nèi)，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌40min即得助劑；
(3)稱取各原料放入碾磨機(jī)內(nèi)磨碎成60目粉料，然后將粉料加入到粘結(jié)劑中混合均勻得到混合料，將混合料加熱后加入助劑，然后繼續(xù)混合均勻得到預(yù)備料；
(4)將預(yù)備料放入制磚模具中并錘搗10min，并使表面平整，自然放置4h后脫模，再晾置一端時間，得到待燒磚塊；
(5)將待燒磚塊放入高溫爐內(nèi)，在1500℃的溫度下燒結(jié)成型，冷卻后即得耐火磚。其中，所述步驟(3)中的混合均勻的條件為：以350-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20-30min。
其中，所述步驟(4)中晾置的時間為2天。
實(shí)施例4
根據(jù)粘土質(zhì)隔熱耐火磚標(biāo)準(zhǔn)《gb/t3994-2013》，采取實(shí)施例1-3的耐火磚以及市售的另外兩款市面上的耐火磚分別作為對照組1和對照組2進(jìn)行測試：
得到如表1的測試結(jié)果：
由表1可知，本發(fā)明耐火磚各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于對照組的耐火磚，可滿足生產(chǎn)中對高強(qiáng)度耐火磚的要求。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。