专利名称：刚性耐火纤维制品及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种刚性耐火纤维制品及其生产方法，具体地说是一种表内具有均匀的高强度性能的刚性耐火纤维制品及其生产方法。
工业上使用的硬性耐火纤维制品，通常是把耐火纤维与添加的助剂混和加水，然后用真空成型的方法，加工成硬性制品。此种硬性制品依所用助剂的类别，可以分为两类。一类是添加淀粉等有机物而制成的硬制品；另一类是先添加有机物——纤维索制成软制品，然后再用硅溶胶浸泡制成硬制品。对于第一类添加淀粉等有机物制成的硬性耐火纤维制品，经高温使用后，由于有机物挥发，造成制品的硬度消失。因此寿命短直接影响使用的经济性。对于用第二种方法生产的制品，虽然经高温使用，有机物挥发，制品的硬度不降低，但由于硅溶胶不是耐高温材料，理论上称其耐火温度为1200℃，起过1200℃时硅溶胶会与Al2O3产生二次莫来石化学反应，破坏纤维结构。实际上当工作温度超过1000℃即出现液相，导致硬性耐火纤维制品炉衬收缩，出现裂缝，影响使用。同时，由于硅溶胶为悬浮物，制品经浸泡后有效成份沉积表面，使得制品表面硬、内部软，表内性能不均匀，在使用中产生龟裂、剥落，从而缩短了使用寿命。
本发明的任务是，提供一种新型的刚性耐火纤维制品及其生产方法，以使得该制品表内强度均匀，耐火温度高，使用寿命长，生产成本低。
为完成上述任务，本发明的技术方案如下该新型刚性耐火纤维制品的主要化学成分是氧化铝(Al2O3) 35％-85％氧化硅(SiO2) 15-55％氧化锆(ZrO2) 0-20％该刚性耐火纤维制品主要物理性能指标是工作温度 1000°-1500℃容重 300-1000kg/m3受热线收缩＜3％耐压强度 ≥1.5MPa该刚性耐火纤维制品的生产方法如下以重量份为计量单位其配方是
耐火纤维 100份胶结剂 20-100份添加剂0-50份 增粘剂 0-20份促凝剂0-20份把耐火纤维短化处理，按上述配比加入适量水，混和搅拌均匀成料浆，然后制成制品，经烘干为刚性成品。
生产中所使用的耐火纤维，可以是普通硅酸铝耐火纤维、高纯耐火纤维、高铝耐火纤维、含锆耐火纤维、多晶氧化铝耐火纤维、莫来石耐火纤维或者其混和，也可以按配比加入适量的以上各种耐火纤维棉或毯、毡制品的下脚料。
所采的胶结剂为磷酸二氢铝；添加剂为无机耐火材料粉，如刚玉粉、兰晶石精粉或者铝钒土熟粉；增粘剂为有机结合剂，如糊精、纤维索、淀粉或者阳离子淀粉；促凝剂为无机盐型，如氟硅酸钠、磷酸三聚钠或者高铝水泥。
当按上述配方采用真空成型的方法生产刚性耐火纤维制品时，耐火纤维也可以不进行短化处理。
本发明经试用和测试，具有如下优点和效果。
1、该刚性耐火纤维制品表内强度均匀一致，耐压强度不小于1.5MPa，与传统方法相比，其强度提高了1-10倍。
2、耐火温度高，长期使用温度不低于1000℃，最高可述1500℃。
3、仍保持耐火纤维容重小，节能效果显著的特点。其容重最小为300kg/m3，最大仅为1000kg/m3；导热系数在0.09-0.23W/m.K之间。
4、由于该刚性制品表内性能均匀一致，因而在使用中不会产生裂纹，收缩等现象，使得其寿命长。与传统产品相比，在相同的使用条件下可延长寿命1-5倍，从而大大减少了使用该制品的热工设备更换与维护次数，延长了炉龄，使用的经济性和社会效益好。
5、易于加工生产，可用各种加工方法加工成刚性制品，如真空成型法、现场浇注法、捣打成型法、振动成型法等。可以用上述方法制成炉衬，挡火板、烧嘴、观火孔等各种刚性耐火纤维制品，因此，应用广泛。
6、应用方便，既可制成制品现场组装，又可以对大型热工设备采用现场浇注成型的方法，现场生产刚性耐火纤维制品。
7、生产成本低，价格低廉，宜于推广。
下表为本发明的六个实施例
权利要求
1.一种刚性耐火纤维制品，其特征在于，该刚性耐火纤维制品的主要化学成份是氧化铝(Al2O3) 35％-85％氧化硅(SiO2) 15-55％氧化锆(ZrO2) 0-20％
2.根据权利要求1所述的刚性耐火纤维制品，其特征在于该刚性耐火纤维制品主要物理性能指标是工作温度 1000°-1500℃容重 300-1000kg/m3受热线收缩＜3％耐压强度 ≥1.5MPa
3.一种生产上述刚性耐火纤维制品的生产方法，其特征在于，以重量份为计量单位其配方如下耐火纤维 100份 胶结剂 20-100份添加剂0-50份增粘剂 0-20份促凝剂0-20份把耐火纤维短化处理，按上述配比加入适量水混和搅拌均匀成料浆，然后制成制品，经烘干而成为刚性成品。
4.根据权利要求3所述的刚性耐火纤维制品的生产方法，其特征在于，所使用的耐火纤维可以是普通硅酸铝耐火纤维、高纯耐火纤维、高铝耐火纤维、含锆耐火纤维、多晶氧化铝耐火纤维、莫来石耐火纤维或者其混合，也可以按配比加入适量的以上各种耐火纤维棉或毯、毡制品的下脚料。
5.根据权利要求2或3所述的刚性耐火纤维制品的生产方法，其特征在于，所采用的胶结剂为耐高温胶结剂磷酸二氢铝，添加剂为无机耐火材料粉，如刚玉粉、兰晶石精粉或者铝钒土熟粉，增粘剂为有机结合剂，如糊精、纤维素、淀粉或者阳离子+粉，促凝剂为无机盐型，如氟硅酸钠、磷酸三聚钠或者高铝水泥。
6.根据权利要求2或3或4所述的刚性耐火纤维制品的生产方法，其特征在于，当按上述配方采用真空成型的方法生产该刚性耐火纤维制品时，耐火纤维也可以不进行短化处理。
全文摘要
本发明公开了一种刚性耐火纤维制品及其生产方法,用于热工设备,如工业窑炉等制做耐火保温绝热或隔热层。该刚性耐火纤维制品含AL
文档编号C04B35/66GK1228391SQ99103748
公开日1999年9月15日 申请日期1999年3月22日 优先权日1999年3月22日
发明者吕保恩, 吕英杰, 吕应全 申请人:吕保恩