[發明專利]一種耐火材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210583774.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103896602A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 楊強;吳傳坤;尚鵬剛;王懷斌;段曉東;郭強
• 申請（專利權）人: 攀鋼冶金材料有限責任公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王鳳桐;周建秋

技術領域

本發明涉及一種耐火材料和該耐火材料的制備方法。

背景技術

耐火材料是指耐火度不低于1580℃的一類無機非金屬材料。所述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的溫度。目前，耐火材料已經被廣泛應用冶金、化工、石油、機械制造等領域。其中，在冶金工業中用量最大，約占總產量的50-60%。耐火材料的種類繁多，通常按耐火度高低分為普通耐火材料（1580-1770℃）、高級耐火材料（1770-2000℃）和特級耐火材料（2000℃以上）。按化學特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。

燃煤殘渣為工業鍋爐產生的固體廢棄物，其主要成分為Al₂O₃和SiO₂，此外還含有少量的Fe₂O₃、CaO、MgO等成分。其中，以100重量份的燃煤殘渣的總重量為基準，Al₂O₃的含量為20-30重量%，SiO₂的含量為50-60重量%，Fe₂O₃的含量≤8重量%，CaO的含量≤4重量%，MgO的含量≤5重量%。目前，僅有極少量的燃煤殘渣被用于制作建筑材料，大部分作為工業固體廢棄物排放。

發明內容

本發明的目的是提供了一種新的耐火材料以及該耐火材料的制備方法。

本發明提供了一種耐火材料，其中，所述耐火材料含有燃煤殘渣和結合劑，所述燃煤殘渣的顆粒直徑為大于0mm且小于等于10mm；且以所述燃煤殘渣的總重量為基準，顆粒直徑為大于0mm且小于2mm的燃煤殘渣的含量為20-60重量%，顆粒直徑為2mm-5mm的燃煤殘渣的含量為20-50重量%，顆粒直徑為大于5mm且小于等于10mm的燃煤殘渣的含量為0-60重量%。

本發明還提供了一種耐火材料的制備方法，其中，該方法包括將燃煤殘渣和結合劑混合均勻，所述燃煤殘渣的顆粒直徑為大于0mm且小于等于10mm；且以所述燃煤殘渣的總重量為基準，顆粒直徑為大于0mm且小于2mm的燃煤殘渣的含量為20-60重量%，顆粒直徑為2mm-5mm的燃煤殘渣的含量為20-50重量%，顆粒直徑為大于5mm且小于等于10mm的燃煤殘渣的含量為0-60重量%。

本發明的發明人發現，所述燃煤殘渣中含有的二氧化硅和三氧化二鋁都是耐火材料的有效組分，當將燃煤殘渣的顆粒直徑控制在大于0mm且小于等于10mm，且以所述燃煤殘渣的總重量為基準，顆粒直徑為大于0mm且小于2mm的燃煤殘渣的含量控制在20-60重量%，顆粒直徑為2mm-5mm的燃煤殘渣的含量控制在20-50重量%，顆粒直徑為大于5mm且小于等于10mm的燃煤殘渣的含量控制在0-60重量%時，得到的耐火材料的耐火性能非常優異，可用于加熱爐、熱風管道和高爐渣溝的工作層，從而實現便廢為寶的目的。該耐火材料不僅具有性價比高的優點，而且可實現廢棄資源的再利用，有利于環境保護，具有良好的經濟效益和社會效益。

根據本發明的一種優選實施方式，當所述耐火材料中還含有釩鋁土和/或軟質粘土，且所述釩鋁土和/或軟質粘土的顆粒直徑在本發明的優選范圍內時，得到的耐火材料具有更為優異的耐火性能。

根據本發明的另一種優選實施方式，當所述耐火材料中還含有焦炭，且所述焦炭的顆粒直徑在本發明的優選范圍內時，能夠提高耐火材料的耐火度，使得到的耐火材料具有更為優異的耐火性能，從而使其能夠在較為苛刻的環境中使用。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供的所述耐火材料含有燃煤殘渣和結合劑，所述燃煤殘渣的顆粒直徑為大于0mm且小于等于10mm；且以所述燃煤殘渣的總重量為基準，顆粒直徑為大于0mm且小于2mm的燃煤殘渣的含量為20-60重量%，顆粒直徑為2mm-5mm的燃煤殘渣的含量為20-50重量%，顆粒直徑為大于5mm且小于等于10mm的燃煤殘渣的含量為0-60重量%。

本發明對所述耐火材料中的燃煤殘渣和結合劑的含量沒有特別地限定，但為了使得到的耐火材料能夠兼具良好的耐火性能和粘結強度，優選情況下，以100重量份的所述燃煤殘渣為基準，所述結合劑的含量為0.1-120重量份，優選為15-100重量份。