[发明专利]一种轻量耐火材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种轻量耐火材料的制备方法，制备的轻量耐火材料在保持低导热率的情况下，提高了其高温使用性能。制法是选取镁砂和碳作为反应原料，压制好的试样至于气氛烧结炉中，对可控气氛炉抽真空，然后充入Ar作为保护，将炉体加热一定温度并通入O₂，镁砂和碳发生碳热还原反应，生成Mg蒸汽，Mg蒸汽扩散与通入的O₂反应，通过生成氧化镁或尖晶石等高温耐火相使试样基质部分产生结合。形成基质部分的密度梯度和结合强度梯度。使制备的轻量耐火材料外部致密，内部多孔，能很好地兼顾低导热和抗侵渗性能。该方法具有烧成温度较低、试样气孔率、体积密度可调，耐压强度和荷重软化温度高的特点。

主权项

1.一种轻量耐火材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一，选取镁砂和碳作为反应原料，将原料破碎到0.088～1mm，按照MgO和C摩尔比1:1混合均匀，作为耐火材料配料中细粉部分的一部分；步骤二，将耐火材料原料按着一定的颗粒级配进行配料，骨料部分是轻量骨料或者是致密骨料，骨料部分与细粉部分的比例为50～80:20～50之间，所述的MgO和C粉体占细粉部分的20％～70％；细粉部分需要共混30分钟至90分钟；其中，骨料部分包括粗颗粒和中颗粒，分别以1～3mm的板状刚玉和0.1～1mm的板状颗粒为粗颗粒和中颗粒、或分别以1～3mm和0.1～1mm的轻量尖晶石颗粒为粗颗粒和中颗粒、或分别以1～3mm和0.1～1mm的CaO含量56％的镁钙砂颗粒为粗颗粒和中颗粒；细粉部分包含氧化铝微粉或镁钙砂细粉，以及步骤一混合好的MgO和C粉体；步骤三，按着先加入骨料部分混合2～5分钟，再加入酚醛树脂稀释液混合3～5分钟，再加入细粉部分，混合5～20分钟，在混合机中混合时间总计在20～30分钟；混合后的物料置于密闭容器或塑料袋中困料 2小时至6小时；步骤四，经困料 后的物料采用半干法成型，压制成一定形状；步骤五，将成型好的试样自然凉晒半天至1天，然后在干燥设备中，采用阶段升温和保温方式进行干燥，最后在110℃保温6小时到24小时；步骤六，干燥后成型试样烧成在可控气氛炉中进行，首先对可控气氛炉抽真空，然后充入Ar作为保护气体，将炉体加热至1450℃～1650℃，到达该温度范围内即可进行保温，并通入O2，控制通入O2流速，保证碳热还原反应生成的Mg蒸汽反应完全，成型试样通过反应烧结，获得具有较低体积密度和较高强度的轻量耐火材料。