一种高性能耐火砖及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及高性能耐火砖及其制备方法。


背景技术：

[0002]
现有的耐火砖一般是一种具有固定形状和尺寸的耐火材料，是一个整体的硬质块体，一般用于建筑、化工领域，在高温条件下承受一定程度的物理化学变化和机械作用。目前市场上最为普遍的耐火砖材料大多需要高温煅烧，高温烧制的周期长，耗能较大，导致生产成本较高，生产效率较低；而且在耐火砖使用一段时间后进行回收时需要破碎，一体式的硬质块体破碎回收处理的难度大。


技术实现要素：

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针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种生产周期短、生产效率高、回收便利的高性能耐火砖及其制备方法。
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为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：一种高性能耐火砖，包括底部框体、连接层、封闭盖板、支撑板、耐火隔热粉末；所述底部框体呈四周和底部封闭、上端开口的结构；所述支撑板呈矩形板体结构；所述底部框体的内部均匀安装多个支撑板；所述底部框体的内部下方均匀设有多个插接槽；所述底部框体内部下方的插接槽内分别插接一个支撑板；所述底部框体和支撑板上端安装连接层；所述连接层的上端安装封闭盖板；所述底部框体的内部填充隔热耐火粉末；所述底部框体和封闭盖板的组分以及重量份为：石膏晶须10至20份、珍珠岩10至15份、高岭土5至10份、结合黏土10至15份、氧化镁30至40份；所述连接层的组分以及重量份为：结合黏土10至20份、六方氮化硼5至10份、纳米氧化铝5至10份、碳化硅20至25份、氧化镁20至25份；所述支撑板由碳化硅材料制成；所述耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。
[0005]
进一步，所述底部框体的内部安装3至10个支撑板。
[0006]
进一步，所述底部框体和封闭盖板的组分以及重量份为：石膏晶须15份、珍珠岩13份、高岭土8份、结合黏土12份、氧化镁35份。
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进一步，所述连接层的组分以及重量份为：结合黏土15份、六方氮化硼8份、纳米氧化铝7份、碳化硅22份、氧化镁22份。
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一种高性能耐火砖的制备方法，步骤如下：s1、制备底部框体：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到底部框体糊状料，将底部框体糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成底部框体；s2、制备封闭盖板：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到封闭盖板糊状料，将封闭盖板糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成封闭盖板；s3、装配：在底部框体内部的插接槽内分别插接一个支撑板，并且支撑板的上端面与底
部框体的上端面齐平，然后在底部框体的内部填充耐火隔热粉末；s4、连接层粘接烧制：将结合黏土、六方氮化硼、纳米氧化铝、碳化硅、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到连接层糊料，将连接层糊料涂刷于封闭盖板的下端面上，然后将封闭盖板下端面的连接层糊料封装于底部框体和支撑板的上端面上，然后送入隧道窑内进行烧制，使得连接层固化连接。
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进一步，所述步骤步骤s1中水料配比为1:5～10；隧道窑中高温烧制温度为1200至1400℃，烧制温度为40至50min。
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进一步，所述步骤步骤s2中水料配比为1:5～10；隧道窑中高温烧制温度为1200至1400℃，烧制温度为30至40min。
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进一步，所述步骤s3中耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。
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进一步，所述步骤s4中连接层配置的水料比为1:8～12；隧道窑内高温烧制温度为600至800℃，烧制温度为20至30min。
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本发明的有益效果1.本发明极大的缩短了整个烧制的时间，通过填充式的耐火隔热粉末作为耐火隔热介质，极大的降低了整个结构硬质块体结构的面积，本发明的封闭盖板、底部框体、连接层均是拆分式的配件，体积小，所以烧制的时间短和效率高，适合大规模的高效生产。
[0014]
2.本发明为了提高了封闭盖板与底部框体和支撑板上端面的粘接性，根据封闭盖板的组分配比以及底部框体和支撑板的组分配比，选择了配比为结合黏土、六方氮化硼、纳米氧化铝、碳化硅、氧化镁的连接层，连接层选择了与支撑板材质相同的碳化硅作为组分，选择了与底部框体和封闭盖板组分相同的氧化镁作为组分，如此提高了连接层与支撑板以及底部框体和封闭盖板粘接的材料协同性，通过六方氮化硼的六面晶体以及高强度提高连接层的粘接面积和强度，通过纳米氧化铝和结合黏土提高连接层的多孔吸附特性以及粘接性，如此通过各个组分的协同配合极大的增强了封闭盖板与底部框体和支撑板上端面的连接强度。
[0015]
3.本发明改变了传统的耐火砖一体式结构，本发明将封闭盖板和底部框体进行封装的结构，在底部框体的内部填充了耐火隔热粉末作为耐火隔热介质，为了提高整个结构的强度，本发明在底部框体内部安装了多个支撑板作为内部强度骨架，通过连接层作为连接介质将封闭盖板和底部框体进行烧制固化连接，整个结构中耐火隔热粉末的填充使得整个结构回收破碎难度极大的降低，回收便利。
附图说明
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图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
[0017]
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
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实施例1如图1所示，一种高性能耐火砖，包括底部框体1、连接层4、封闭盖板2、支撑板3、耐火隔热粉末5；所述底部框体1呈四周和底部封闭、上端开口的结构；所述支撑板3呈矩形板体结构；所述底部框体1的内部均匀安装多个支撑板3；所述底部框体1的内部下方均匀设有多个
插接槽11；所述底部框体1内部下方的插接槽11内分别插接一个支撑板3；所述底部框体1和支撑板3上端安装连接层4；所述连接层4的上端安装封闭盖板2；所述底部框体的内部填充隔热耐火粉末；所述底部框体和封闭盖板的组分以及重量份为：石膏晶须10份、珍珠岩10份、高岭土5份、结合黏土10份、氧化镁30份；所述连接层的组分以及重量份为：结合黏土10份、六方氮化硼5份、纳米氧化铝5份、碳化硅20份、氧化镁20份；所述支撑板由碳化硅材料制成；所述耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。进一步，所述底部框体的内部安装3至10个支撑板，可优选4个支撑板。
[0019]
一种高性能耐火砖的制备方法，步骤如下：s1、制备底部框体：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到底部框体糊状料，将底部框体糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成底部框体；水料配比为1:5；隧道窑中高温烧制温度为1200℃，烧制温度为40 min。
[0020]
s2、制备封闭盖板：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到封闭盖板糊状料，将封闭盖板糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成封闭盖板；水料配比为1:5；隧道窑中高温烧制温度为1200℃，烧制温度为30min。
[0021]
s3、装配：在底部框体内部的插接槽内分别插接一个支撑板，并且支撑板的上端面与底部框体的上端面齐平，然后在底部框体的内部填充耐火隔热粉末；耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。
[0022]
s4、连接层粘接烧制：将结合黏土、六方氮化硼、纳米氧化铝、碳化硅、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到连接层糊料，将连接层糊料涂刷于封闭盖板的下端面上，然后将封闭盖板下端面的连接层糊料封装于底部框体和支撑板的上端面上，然后送入隧道窑内进行烧制，使得连接层固化连接；连接层配置的水料比为1:8；隧道窑内高温烧制温度为600℃，烧制温度为20min。
[0023]
实施例2如图1所示，一种高性能耐火砖，包括底部框体1、连接层4、封闭盖板2、支撑板3、耐火隔热粉末5；所述底部框体1呈四周和底部封闭、上端开口的结构；所述支撑板3呈矩形板体结构；所述底部框体1的内部均匀安装多个支撑板3；所述底部框体1的内部下方均匀设有多个插接槽11；所述底部框体1内部下方的插接槽11内分别插接一个支撑板3；所述底部框体1和支撑板3上端安装连接层4；所述连接层4的上端安装封闭盖板2；所述底部框体的内部填充隔热耐火粉末；所述底部框体和封闭盖板的组分以及重量份为：石膏晶须15份、珍珠岩13份、高岭土8份、结合黏土12份、氧化镁35份；所述连接层的组分以及重量份为：结合黏土15份、六方氮化硼8份、纳米氧化铝7份、碳化硅22份、氧化镁22份；所述支撑板由碳化硅材料制成；所述耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。进一步，所述底部框体的内部安装3至10个支撑板，可优选4个。
[0024]
一种高性能耐火砖的制备方法，步骤如下：s1、制备底部框体：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到底部框体糊状料，将底部框体糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成底部框体；水料配比为1:8；隧道窑中高温烧制温度为1300℃，烧制温度为
45min。
[0025]
s2、制备封闭盖板：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到封闭盖板糊状料，将封闭盖板糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成封闭盖板；水料配比为1:7；隧道窑中高温烧制温度为1300℃，烧制温度为35min。
[0026]
s3、装配：在底部框体内部的插接槽内分别插接一个支撑板，并且支撑板的上端面与底部框体的上端面齐平，然后在底部框体的内部填充耐火隔热粉末；耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。
[0027]
s4、连接层粘接烧制：将结合黏土、六方氮化硼、纳米氧化铝、碳化硅、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到连接层糊料，将连接层糊料涂刷于封闭盖板的下端面上，然后将封闭盖板下端面的连接层糊料封装于底部框体和支撑板的上端面上，然后送入隧道窑内进行烧制，使得连接层固化连接；连接层配置的水料比为1:10；隧道窑内高温烧制温度为700℃，烧制温度为25min。
[0028]
实施例3如图1所示，一种高性能耐火砖，包括底部框体1、连接层4、封闭盖板2、支撑板3、耐火隔热粉末5；所述底部框体1呈四周和底部封闭、上端开口的结构；所述支撑板3呈矩形板体结构；所述底部框体1的内部均匀安装多个支撑板3；所述底部框体1的内部下方均匀设有多个插接槽11；所述底部框体1内部下方的插接槽11内分别插接一个支撑板3；所述底部框体1和支撑板3上端安装连接层4；所述连接层4的上端安装封闭盖板2；所述底部框体的内部填充隔热耐火粉末；所述底部框体和封闭盖板的组分以及重量份为：石膏晶须20份、珍珠岩15份、高岭土10份、结合黏土15份、氧化镁40份；所述连接层的组分以及重量份为：结合黏土20份、六方氮化硼10份、纳米氧化铝10份、碳化硅25份、氧化镁25份；所述支撑板由碳化硅材料制成；所述耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。进一步，所述底部框体的内部安装3至10个支撑板，可优选4个支撑板。
[0029]
一种高性能耐火砖的制备方法，步骤如下：s1、制备底部框体：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到底部框体糊状料，将底部框体糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成底部框体；水料配比为1: 10；隧道窑中高温烧制温度为1400℃，烧制温度为50min。
[0030]
s2、制备封闭盖板：将石膏晶须、珍珠岩、高岭土、结合黏土、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到封闭盖板糊状料，将封闭盖板糊状料送入成型机，在模具中压制成型，送入隧道窑中烧制，形成封闭盖板；水料配比为1: 10；隧道窑中高温烧制温度为1400℃，烧制温度为40min。
[0031]
s3、装配：在底部框体内部的插接槽内分别插接一个支撑板，并且支撑板的上端面与底部框体的上端面齐平，然后在底部框体的内部填充耐火隔热粉末；耐火隔热粉末为硅酸钙粉末。
[0032]
s4、连接层粘接烧制：将结合黏土、六方氮化硼、纳米氧化铝、碳化硅、氧化镁按照配比与水充分搅拌，得到连接层糊料，将连接层糊料涂刷于封闭盖板的下端面上，然后将封闭盖板下端面的连接层糊料封装于底部框体和支撑板的上端面上，然后送入隧道窑内进行
烧制，使得连接层固化连接；连接层配置的水料比为1:12；隧道窑内高温烧制温度为800℃，烧制温度为30min。
[0033]
本发明极大的缩短了整个烧制的时间，通过填充式的耐火隔热粉末作为耐火隔热介质，极大的降低了整个结构硬质块体结构的面积，本发明的封闭盖板、底部框体、连接层均是拆分式的配件，体积小，所以烧制的时间短和效率高，适合大规模的高效生产。
[0034]
本发明为了提高了封闭盖板与底部框体和支撑板上端面的粘接性，根据封闭盖板的组分配比以及底部框体和支撑板的组分配比，选择了配比为结合黏土、六方氮化硼、纳米氧化铝、碳化硅、氧化镁的连接层，连接层选择了与支撑板材质相同的碳化硅作为组分，选择了与底部框体和封闭盖板组分相同的氧化镁作为组分，如此提高了连接层与支撑板以及底部框体和封闭盖板粘接的材料协同性，通过六方氮化硼的六面晶体以及高强度提高连接层的粘接面积和强度，通过纳米氧化铝和结合黏土提高连接层的多孔吸附特性以及粘接性，如此通过各个组分的协同配合极大的增强了封闭盖板与底部框体和支撑板上端面的连接强度。
[0035]
本发明改变了传统的耐火砖一体式结构，本发明将封闭盖板和底部框体进行封装的结构，在底部框体的内部填充了耐火隔热粉末作为耐火隔热介质，为了提高整个结构的强度，本发明在底部框体内部安装了多个支撑板作为内部强度骨架，通过连接层作为连接介质将封闭盖板和底部框体进行烧制固化连接，整个结构中耐火隔热粉末的填充使得整个结构回收破碎难度极大的降低，回收便利。
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以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。