[发明专利]一种耐压防裂的强化耐火砖

说明书

本发明涉及高温耐火材料技术领域，具体涉及一种耐压防裂的强化耐火砖。耐火砖的原料组分包括：刚玉骨料、氧化铝微粉、碳化硅微粉、莫来石粉、蓝晶石粉、纳米氧化锆、强化纤维、聚合硅凝胶、烧结助剂、水。其中强化纤维是一种通过静电纺丝和高温焙烧技术制备的陶瓷纤维材料，这种陶瓷纤维材料的耐火度和强度很好，陶瓷纤维表面经过粗糙化处理并固结有碳化硅晶须，该材料与耐火砖主体集料之间的结合效果非常好，可以显著增强耐火砖的耐压强度和抗裂性能。

技术领域

本发明涉及高温耐火材料技术领域，具体涉及一种耐压防裂的强化耐火砖。

背景技术

耐火砖是一种用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料。淡黄色或带褐色，主要用于砌冶炼炉，能耐1580—1770℃的高温。耐火砖一般分为两种，即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料：也叫浇注料，是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料，使用时必须和一种或多种液体配合搅拌均匀，具有较强的流动性。定型耐火材料：一般制耐火砖，其形状有标准规则，也可以根据需要筑切时临时加工。

根据耐火砖成分的不同，市场上的耐火砖大致可以分为五大类，包括硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖和隔热耐火砖。工业窑炉的窑室大部分都不是由单一类型的耐火砖砌筑而成的，需要将不同耐火砖的相互搭配使用；窑炉中不同部位可以根据对耐火度的需求和使用介质的状态进行选择。

耐火砖由于对砖体的耐火度要求非常高，只能采用特殊的耐火材料进行制备，耐火转在长期的高温环境下使用，非常容易风化老化，砖体的强度会随着使用寿命的延长而降低，尤其是在受到横向冲击的剪切作用下，砖体会断裂或形成裂，失去使用价值。普通砖体为了提高强度，可以在砖体中添加少量纤维材料；但是耐火砖的砖体对纤维材料的耐火度和强度要求更高，大部分的纤维材料很难达到这样的性能指标。一些铝质陶瓷纤维的耐火度较好，可以应用在耐火砖制备过程中，但是这种纤维材料的强度还需要提高，而且因为生产工艺的局限，导致制备的纤维的表面光滑度较高，与其它集料的结合作用较差，对耐火砖整体强度的提升效果有限。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种耐压防裂的强化耐火砖，该型耐火砖中使用了一种特殊的强化纤维，使得耐火砖的耐火度和强度得到提升，尤其提高了砖体的耐压强度和抗裂性能。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种耐压防裂的强化耐火砖，按照质量份数，耐火砖的原料组分包括：刚玉骨料20-25份，氧化铝微粉50-60份，碳化硅微粉5-9份，莫来石粉13-15份，蓝晶石粉12-16份，纳米氧化锆2-5份，强化纤维10-13份，聚合硅凝胶9-14份，烧结助剂0.2-0.5份，水25-30份。

优选地，按照质量份数，耐火砖的原料组分包括：刚玉骨料22-24份，氧化铝微粉54-57份，碳化硅微粉6-8份，莫来石粉14-15份，蓝晶石粉13-15份，纳米氧化锆3-4份，强化纤维11-12份，聚合硅凝胶10-13份，烧结助剂0.3-0.4份，水26-28份。

进一步优选地，按照质量份数，耐火砖的原料组分包括：刚玉骨料23份，氧化铝微粉55份，碳化硅微粉7份，莫来石粉15份，蓝晶石粉14份，纳米氧化锆3.5份，强化纤维11份，聚合硅凝胶12份，烧结助剂0.4份，水27份。

本发明中，强化纤维的制备方法包括如下步骤：

（1）按照质量百分比，准备陶瓷原料：氢氧化钙6.5-8.6%，胶体二氧化硅20.5-22.3%，二氧化钛1.5-2.3%，硫酸镁4.5-6.3%，碳酸钇0.02-0.04%，碳酸钠9.4-11.7%，余量为硝酸铝；将陶瓷原料加入到球磨机中球磨混合的，得到所需纤维物质源；