【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐火材料，具体为一种高强度耐腐蚀耐火砖及其制备方法。
技术介绍
1、耐火砖是高温炉体内常用的保温、隔热和结构材料。几乎所有的高温容器和设备内部都需要配套耐火材料来实现高温的技术工艺条件和保护钢结构炉体的长期稳定的工作。高温设备内配套耐火材料的高温耐热性能直接影响着耐火材料的寿命和高温设备的工作寿命。
2、白云石耐火砖具有优异的耐热性，但现有的白云石耐火砖往往因为烧结性能较差，导致耐火砖的性能降低，无法进行大范围使用。因此，本专利技术研究制备了一种烧结性能优异且耐热性能好的高强度耐腐蚀耐火砖。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强度耐腐蚀耐火砖及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度耐腐蚀耐火砖，包括氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇；所述氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇的质量比为25～35:1:2～4:2～3:4～6:6～8:4～8；所述复合结合剂包括改性酚醛树脂和硅溶胶。
3、优选的，所述白云石砂是将白云石矿破碎后，在回转窑高温煅烧制得。
4、优选的，所述氧化镁粒度为80～100μm；所述三氧化二铁粒度为3～5μm。
5、优选的，一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，包括以下具体步骤：
6、(1)将酚醛树脂基体和乙醇按质量比1:4
7、(2)用质量分数为8～10％的异丙醇胺调节质量分数为2～3％的二氧化硅水溶液的ph至9～10，升温至98～100℃，反应1～2h，再以4～8ml/min的速率滴加二氧化硅水溶液等质量的活性硅酸溶液，再用质量分数为8～10％的异丙醇胺调节ph至9～9.5，反应40～50h，制得硅溶胶；改性酚醛树脂和硅溶胶混合，在400～800rpm下搅拌6～8h，制得复合结合剂；
8、(3)将二茂铁与复合结合剂按质量比1:6～8混合，升温至60～70℃，在400～800rpm搅拌均匀，再加入氧化镁、白云石砂、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、无水乙醇混合，保温5～8min，转移至模具中，在300～500mpa压制成型，再进行干燥和烧结，制得高强度耐腐蚀耐火砖。
9、优选的，上述步骤(1)中：酚醛树脂基体的制备方法为：将甲醛、苯酚和邻苯基苯酚按质量比1.7～1.9:0.8:0.4～0.6混合，升温至80～100℃，加入甲醛质量0.03～0.04倍的质量分数为4～8％的催化剂氨水，反应1.5～2.5h，真空脱水，制得酚醛树脂基体。
10、优选的，上述步骤(2)中：活性硅酸溶液的制备方法为：将用去离子水稀释质量分根数为28％的工业级硅酸钠溶液，稀释后二氧化硅的质量分数为10～15％，过滤并经阳离子交换树脂，制得活性硅酸溶液。
11、优选的，上述步骤(2)中：改性酚醛树脂和硅溶胶的质量比为1～3:10。
12、优选的，上述步骤(3)中：白云石砂的制备方法为：将白云石矿破碎至8～10μm，置于回转窑中，升温至1900～2100℃，煅烧4～8h，随窑冷却，制得白云石砂。
13、优选的，上述步骤(4)中：干燥温度为200～220℃，时间为24h；烧结温度为1650～1850℃，时间为3～4h。
14、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
15、本专利技术中的高强度耐腐蚀耐火砖，包括氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇；复合结合剂包括改性酚醛树脂和硅溶胶；
16、在白云石系耐火砖中引入二茂铁、氧化铬和三氧化二铁，并进行低温干燥，低温干燥时，二茂铁升华为二茂铁气体被复合结合剂包覆，伴随温度的上升，二茂铁气体突破复合结合剂的包覆后，能够以颗粒状均匀分布在复合结合剂的交联网状结构中，形成均匀的有机网架结构，在高温烧结时，引入的氧化铬和三氧化二铁填充产生的气孔和裂缝，而二茂铁与氧化钙发生反应形成铁酸钙，以液相形式存在，填充了剩余的气孔和裂缝，提高了致密性，从而提高了烧结性能，保证了耐火砖的强度；
17、改性酚醛树脂是邻苯基苯酚与酚醛树脂反应后，再与苯硼酸反应制得，邻苯基苯酚与酚醛树脂，在酚醛树脂上引入羟基的同时，引入了大量刚性苯环，增强改性酚醛树脂的耐热性，再与苯硼酸反应，再次引入刚性苯环的同时，降低羟基的含量，提高残碳率，在分子链上生成高键硼氧键，并形成交联网状结构，进一步增强耐热性，并且能够形成较为完整的体型结构，在高温时不易裂解出过多的小分子链段，还减少了炭化后的微细孔结构，从而增强耐热性；与硅溶胶复合后，深入到交联网状结构中，进行共价结合，均匀分散的同时，游离的氧化钙与硅酸二钙还能形成硅酸三钙，形成稳定的窑皮，增强耐火砖的强度和耐热性。
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1.一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，包括氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇；所述氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇的质量比为25～35:1:2～4:2～3:4～6:6～8:4～8；所述复合结合剂包括改性酚醛树脂和硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖，其特征在于，所述白云石砂是将白云石矿破碎后，在回转窑高温煅烧制得。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖，其特征在于，所述氧化镁粒度为80～100μm；所述三氧化二铁粒度为3～5μm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖，其特征在于，所述改性酚醛树脂是邻苯基苯酚与酚醛树脂反应后，再与苯硼酸反应制得。
5.一种如权利要求1所述的高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：酚醛树脂基体的制备方法为：将甲醛、苯酚和邻苯基苯酚按质量比1.7～
7.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中：活性硅酸溶液的制备方法为：将用去离子水稀释质量分根数为28％的工业级硅酸钠溶液，稀释后二氧化硅的质量分数为10～15％，过滤并经阳离子交换树脂，制得活性硅酸溶液。
8.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中：改性酚醛树脂和硅溶胶的质量比为1～3:10。
9.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中：白云石砂的制备方法为：将白云石矿破碎至8～10μm，置于回转窑中，升温至1900～2100℃，煅烧4～8h，随窑冷却，制得白云石砂。
10.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中：干燥温度为200～220℃，时间为24h；烧结温度为1650～1850℃，时间为3～4h。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，包括氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇；所述氧化镁、白云石砂、二茂铁、氧化铬、三氧化二铁、聚乙二醇、复合结合剂、无水乙醇的质量比为25～35:1:2～4:2～3:4～6:6～8:4～8；所述复合结合剂包括改性酚醛树脂和硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖，其特征在于，所述白云石砂是将白云石矿破碎后，在回转窑高温煅烧制得。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖，其特征在于，所述氧化镁粒度为80～100μm；所述三氧化二铁粒度为3～5μm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖，其特征在于，所述改性酚醛树脂是邻苯基苯酚与酚醛树脂反应后，再与苯硼酸反应制得。
5.一种如权利要求1所述的高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀耐火砖的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：酚醛树脂基体的制备方法为：将甲醛、苯酚和邻苯基苯酚按质量比1.7～1.9:0...
【专利技术属性】
技术研发人员：许宝元，陈若愚，
申请(专利权)人：无锡市晨光耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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