[發(fā)明專利]一種微膨脹硅磚及其制備方法

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• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109694255A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 王春洪
• 申請（專利權）人: 宜興市恒祥耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種微膨脹硅磚及其制備方法，所述微膨脹硅磚包括以下重量百分比的原料：熔融石英石65％?75％、二氧化硅微粉5％?12％、超細二氧化硅微粉5％?10％、納米二氧化硅微粉2％?5％、碳化硅微粉2％?6％、氮化硅微粉1％?5％、粘結(jié)劑1％?4％和硅溶膠1％?5％，所述熔融石英石的純度≥99.99％，所述二氧化硅微粉的粒徑為450?500μm，所述超細二氧化硅微粉的粒徑為10?20μm，所述納米二氧化硅微粉的粒徑為50?80nm，所述碳化硅微粉的粒徑為100?300μm，所述氮化硅微粉的粒徑為200?400μm。

技術領域：

本發(fā)明屬于本發(fā)明涉及耐火材料技術領域，特別涉及一種微膨脹硅磚及其制備方法。

背景技術：

硅磚是現(xiàn)代大型焦爐砌筑最主要的耐火材料，先進焦爐的設計方向是高效、長壽、節(jié)能和環(huán)保，硅磚的各項性能直接影響了焦爐技術的先進性。現(xiàn)有的硅磚燒結(jié)前往往水分、氣孔含量較高，導致硅磚成品孔隙率高、耐壓強度低，不能適應長期高溫環(huán)境下使用。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供了一種微膨脹硅磚及其制備方法，從而克服上述現(xiàn)有技術中的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種微膨脹硅磚，包括以下重量百分比的原料：熔融石英石65％-75％、二氧化硅微粉5％-12％、超細二氧化硅微粉5％-10％、納米二氧化硅微粉2％-5％、碳化硅微粉2％-6％、氮化硅微粉1％-5％、粘結(jié)劑1％-4％和硅溶膠1％-5％，所述熔融石英石的純度≥99.99％，所述二氧化硅微粉的粒徑為450-500μm，所述超細二氧化硅微粉的粒徑為10-20μm，所述納米二氧化硅微粉的粒徑為50-80nm，所述碳化硅微粉的粒徑為100-300μm，所述氮化硅微粉的粒徑為200-400μm。

所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素和石灰石的混合物。

所述硅溶膠中SiO2的含量為25％-35％。

一種微膨脹硅磚的制備方法，包括以下步驟：

1)將原料中熔融石英石、二氧化硅微粉、超細二氧化硅微粉、納米二氧化硅微粉、碳化硅微粉和氮化硅微粉分別放入研磨機中研磨均勻，再將研磨好的原料放入強力攪拌機中攪拌均勻；

2)將粘結(jié)劑加入到攪拌機中繼續(xù)攪拌均勻，并將攪拌好的胚料倒入到模具中成型；

3)將成型的磚坯放置到硅溶膠中浸泡5-10小時后轉(zhuǎn)移到恒溫恒濕的環(huán)境中放置12-24小時，所述環(huán)境溫度為20-25℃，所述環(huán)境濕度為15％～20％，并保持恒溫恒濕的環(huán)境壓力為0.5個大氣壓，去除磚坯中多余的水分和氣泡；

4)將磚坯轉(zhuǎn)移到隧道爐中進行分段式燒制，首先將爐溫升至500-600℃并燒制3-5小時，再將爐溫緩慢升至800-1000℃繼續(xù)燒制10-15小時，最后將爐溫升至1390-1480℃繼續(xù)燒制35-40小時后緩慢冷卻至室溫，得到硅磚半成品；

5)將硅磚半成品放置到氮化爐內(nèi)，將氮化爐升溫至1350-1450℃繼續(xù)燒制15-20小時后緩慢冷卻至室溫，得到微膨脹硅磚成品。

采用本發(fā)明的技術方案的有益效果是：

本發(fā)明的微膨脹硅磚以熔融石英石為主要原料，并加入不同規(guī)格的二氧化硅微粉，能夠使得硅磚的結(jié)構更致密，同時在原料中加入碳化硅微粉和氮化硅微粉，能夠提高硅磚的強度；本發(fā)明的微膨脹硅磚在燒制前經(jīng)過恒溫恒濕環(huán)境處理，脫去磚坯中的水分和氣泡，可以保證硅磚結(jié)構的致密性，燒制時采用階段式燒制方式，可以使得硅磚晶體結(jié)構轉(zhuǎn)變更均勻，進一步的使得硅磚成品結(jié)構更致密；氮化硅處理可以提高硅磚的強度以及增強硅磚結(jié)構的致密程度，本發(fā)明制備的硅磚可以廣泛應用于砌筑焦爐、玻璃熔爐、酸性煉鋼爐以及其他熱加工設備。