[发明专利]一种耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料和该耐火材料的制备方法。

背景技术

耐火材料是指耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。所述耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化的温度。目前，耐火材料已经被广泛应用冶金、化工、石油、机械制造等领域。其中，在冶金工业中用量最大，约占总产量的50-60%。耐火材料的种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580-1770℃）、高级耐火材料（1770-2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）。按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。

燃煤残渣为工业锅炉产生的固体废弃物，其主要成分为Al₂O₃和SiO₂，此外还含有少量的Fe₂O₃、CaO、MgO等成分。其中，以100重量份的燃煤残渣的总重量为基准，Al₂O₃的含量为20-30重量%，SiO₂的含量为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，仅有极少量的燃煤残渣被用于制作建筑材料，大部分作为工业固体废弃物排放。

发明内容

本发明的目的是提供了一种新的耐火材料以及该耐火材料的制备方法。

本发明提供了一种耐火材料，其中，所述耐火材料含有燃煤残渣和结合剂，所述燃煤残渣的颗粒直径为大于0mm且小于等于10mm；且以所述燃煤残渣的总重量为基准，颗粒直径为大于0mm且小于2mm的燃煤残渣的含量为20-60重量%，颗粒直径为2mm-5mm的燃煤残渣的含量为20-50重量%，颗粒直径为大于5mm且小于等于10mm的燃煤残渣的含量为0-60重量%。

本发明还提供了一种耐火材料的制备方法，其中，该方法包括将燃煤残渣和结合剂混合均匀，所述燃煤残渣的颗粒直径为大于0mm且小于等于10mm；且以所述燃煤残渣的总重量为基准，颗粒直径为大于0mm且小于2mm的燃煤残渣的含量为20-60重量%，颗粒直径为2mm-5mm的燃煤残渣的含量为20-50重量%，颗粒直径为大于5mm且小于等于10mm的燃煤残渣的含量为0-60重量%。

本发明的发明人发现，所述燃煤残渣中含有的二氧化硅和三氧化二铝都是耐火材料的有效组分，当将燃煤残渣的颗粒直径控制在大于0mm且小于等于10mm，且以所述燃煤残渣的总重量为基准，颗粒直径为大于0mm且小于2mm的燃煤残渣的含量控制在20-60重量%，颗粒直径为2mm-5mm的燃煤残渣的含量控制在20-50重量%，颗粒直径为大于5mm且小于等于10mm的燃煤残渣的含量控制在0-60重量%时，得到的耐火材料的耐火性能非常优异，可用于加热炉、热风管道和高炉渣沟的工作层，从而实现便废为宝的目的。该耐火材料不仅具有性价比高的优点，而且可实现废弃资源的再利用，有利于环境保护，具有良好的经济效益和社会效益。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述耐火材料中还含有钒铝土和/或软质粘土，且所述钒铝土和/或软质粘土的颗粒直径在本发明的优选范围内时，得到的耐火材料具有更为优异的耐火性能。

根据本发明的另一种优选实施方式，当所述耐火材料中还含有焦炭，且所述焦炭的颗粒直径在本发明的优选范围内时，能够提高耐火材料的耐火度，使得到的耐火材料具有更为优异的耐火性能，从而使其能够在较为苛刻的环境中使用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的所述耐火材料含有燃煤残渣和结合剂，所述燃煤残渣的颗粒直径为大于0mm且小于等于10mm；且以所述燃煤残渣的总重量为基准，颗粒直径为大于0mm且小于2mm的燃煤残渣的含量为20-60重量%，颗粒直径为2mm-5mm的燃煤残渣的含量为20-50重量%，颗粒直径为大于5mm且小于等于10mm的燃煤残渣的含量为0-60重量%。

本发明对所述耐火材料中的燃煤残渣和结合剂的含量没有特别地限定，但为了使得到的耐火材料能够兼具良好的耐火性能和粘结强度，优选情况下，以100重量份的所述燃煤残渣为基准，所述结合剂的含量为0.1-120重量份，优选为15-100重量份。