本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火砖及其制备方法。
背景技术：
耐火砖是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的具有一定形状和尺寸的耐火材料，淡黄色或褐色，耐1580℃～1770℃的高温，主要用于砌冶炼炉。按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖、耐火隔热砖；按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。耐火砖可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。耐火砖包括耐火粘土砖、高铝砖、硅砖、镁砖等。
目前，耐火砖具有耐热性、隔热性和密封性好的特点，但是耐压强度较低，使用容易时损坏，使用寿命短。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种一种耐火砖及其制备方法，以解决现有耐火砖耐压强度较低的问题，延长耐火砖使用寿命。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种耐火砖，该耐火砖包括以下重量份的原料：锆英石砂40-60份、电熔刚玉25-35份、石英砂10-20份、氮化硅粉5-10份、铬铁矿粉3-8份、耐火粘土1-5份、粘结剂4-10份和助剂0.5-3.5份。
优选的，所述锆英石砂50份、电熔刚玉30份、石英砂15份、氮化硅粉7份、铬铁矿粉5份、耐火粘土3份、酚醛树脂10份、粘结剂7份和助剂4.5份。
优选的，所述粘结剂由如下重量份数的原料制成：聚丁烯酸3-7份、聚氧乙烯醚2-6份、木质纤维素1-3份、甲基丙烯酸甲酯0.5-2.5份。
优选的，所述助剂由如下重量份数的原料制成：十二烷基磺酸钠2-4份、乙二醇0.5-2份、聚氧乙烯醚0.5-0.8份。
优选的，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。
优选的，所述铬铁矿粉的粒度为5-10微米。
一种耐火砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粘结剂
称取聚丁烯酸，将其加热至100-120℃，然后将剩余各原料混入聚丁烯酸中，以300-400r/min转速搅拌20-30min，然后冷却即得粘结剂；
(2)制备助剂
称取将各原料加入搅拌器内，以250-300r/min转速搅拌30-40min即得助剂；
(3)称取各原料放入碾磨机内磨碎成30-60目粉料，然后将粉料加入到粘结剂中混合均匀得到混合料，将混合料加热后加入助剂，然后继续混合均匀得到预备料；
(4)将预备料放入制砖模具中并锤捣5-10min，并使表面平整，自然放置2-4h后脱模，再晾置一端时间，得到待烧砖块；
(5)将待烧砖块放入高温炉内，在1400-1500度的温度下烧结成型，冷却后即得耐火砖。
优选的，所述步骤(3)中的混合均匀的条件为：以350-450r/min的转速搅拌20-30min。
优选的，所述步骤(4)中晾置的时间为2-4天。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明提供了一种耐火砖及其制备方法，解决现有耐火砖压强度较低的问题，延长耐火砖使用寿命，具体如下：
本发明采用锆英石砂、电熔刚玉、石英砂、氮化硅粉和铬铁矿粉为主要原料，利用上述原料高强度、高耐磨特性，提高耐火砖强度，而添加粘结剂和助剂，提高各原料之间的结合度，进一步提高耐火砖强度，同时添加的耐火粘土提高耐火砖耐火性能；
本发明的耐火砖的抗压强度、常温耐压强度、莫氏强度等性能指标均达到国家标准要求，并且优于现有的耐火砖，可满足生产中对高强度耐火砖的要求；
本发明通过对耐火砖的组分、配比进行优化，可以达到延长耐火砖的使用寿命的目的及较强的耐压强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种耐火砖，该耐火砖包括以下重量份的原料：所述锆英石砂50份、电熔刚玉30份、石英砂15份、氮化硅粉7份、铬铁矿粉5份、耐火粘土3份、酚醛树脂10份、粘结剂7份和助剂4.5份。
其中，所述粘结剂由如下重量份数的原料制成：聚丁烯酸5份、聚氧乙烯醚4份、木质纤维素2份、甲基丙烯酸甲酯1.5份。
其中，所述助剂由如下重量份数的原料制成：十二烷基磺酸钠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，所述铬铁矿粉的粒度为7微米。
一种耐火砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粘结剂
称取聚丁烯酸，将其加热至110℃，然后将剩余各原料混入聚丁烯酸中，以350r/min转速搅拌25min，然后冷却即得粘结剂；
(2)制备助剂
称取将各原料加入搅拌器内，以270r/min转速搅拌35min即得助剂；
(3)称取各原料放入碾磨机内磨碎成45目粉料，然后将粉料加入到粘结剂中混合均匀得到混合料，将混合料加热后加入助剂，然后继续混合均匀得到预备料；
(4)将预备料放入制砖模具中并锤捣7min，并使表面平整，自然放置3h后脱模，再晾置一端时间，得到待烧砖块；
(5)将待烧砖块放入高温炉内，在1450℃的温度下烧结成型，冷却后即得耐火砖。
其中，所述步骤(3)中的混合均匀的条件为：以400r/min的转速搅拌25min。
其中，所述步骤(4)中晾置的时间为3天。
实施例2
一种耐火砖，该耐火砖包括以下重量份的原料：锆英石砂40份、电熔刚玉25份、石英砂10份、氮化硅粉5份、铬铁矿粉3份、耐火粘土1份、粘结剂4-10份和助剂0.5份。
其中，所述粘结剂由如下重量份数的原料制成：聚丁烯酸3-7份、聚氧乙烯醚2-6份、木质纤维素1-3份、甲基丙烯酸甲酯0.5-2.5份。
其中，所述助剂由如下重量份数的原料制成：十二烷基磺酸钠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，所述铬铁矿粉的粒度为5-10微米。
一种耐火砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粘结剂
称取聚丁烯酸，将其加热至100℃，然后将剩余各原料混入聚丁烯酸中，以300r/min转速搅拌20min，然后冷却即得粘结剂；
(2)制备助剂
称取将各原料加入搅拌器内，以250r/min转速搅拌30min即得助剂；
(3)称取各原料放入碾磨机内磨碎成30目粉料，然后将粉料加入到粘结剂中混合均匀得到混合料，将混合料加热后加入助剂，然后继续混合均匀得到预备料；
(4)将预备料放入制砖模具中并锤捣5min，并使表面平整，自然放置2h后脱模，再晾置一端时间，得到待烧砖块；
(5)将待烧砖块放入高温炉内，在1400℃的温度下烧结成型，冷却后即得耐火砖。
其中，所述步骤(3)中的混合均匀的条件为：以350r/min的转速搅拌20min。
其中，所述步骤(4)中晾置的时间为2天。
实施例3
一种耐火砖，该耐火砖包括以下重量份的原料：锆英石砂60份、电熔刚玉35份、石英砂20份、氮化硅粉10份、铬铁矿粉8份、耐火粘土5份、粘结剂10份和助剂3.5份。
优选的，所述锆英石砂50份、电熔刚玉30份、石英砂15份、氮化硅粉7份、铬铁矿粉5份、耐火粘土3份、酚醛树脂10份、粘结剂7份和助剂4.5份。
优选的，所述粘结剂由如下重量份数的原料制成：聚丁烯酸7份、聚氧乙烯醚6份、木质纤维素3份、甲基丙烯酸甲酯2.5份。
优选的，所述助剂由如下重量份数的原料制成：十二烷基磺酸钠4份、乙二醇2份、聚氧乙烯醚0.8份。
优选的，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。
优选的，所述铬铁矿粉的粒度为10微米。
一种耐火砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粘结剂
称取聚丁烯酸，将其加热至120℃，然后将剩余各原料混入聚丁烯酸中，以400r/min转速搅拌30min，然后冷却即得粘结剂；
(2)制备助剂
称取将各原料加入搅拌器内，以300r/min转速搅拌40min即得助剂；
(3)称取各原料放入碾磨机内磨碎成60目粉料，然后将粉料加入到粘结剂中混合均匀得到混合料，将混合料加热后加入助剂，然后继续混合均匀得到预备料；
(4)将预备料放入制砖模具中并锤捣10min，并使表面平整，自然放置4h后脱模，再晾置一端时间，得到待烧砖块；
(5)将待烧砖块放入高温炉内，在1500℃的温度下烧结成型，冷却后即得耐火砖。其中，所述步骤(3)中的混合均匀的条件为：以350-450r/min的转速搅拌20-30min。
其中，所述步骤(4)中晾置的时间为2天。
实施例4
根据粘土质隔热耐火砖标准《gb/t3994-2013》，采取实施例1-3的耐火砖以及市售的另外两款市面上的耐火砖分别作为对照组1和对照组2进行测试：
得到如表1的测试结果：
由表1可知，本发明耐火砖各项性能指标均优于对照组的耐火砖，可满足生产中对高强度耐火砖的要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。