【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及耐火磚，尤其涉及一種耐高溫云母磚及其制備方法。
技術介紹
1、在現有的高鈦渣冶煉技術中，高鈦渣冶煉爐要承載高溫高腐蝕和高度化學反應性的環境，因此，對爐襯材料的要求極為嚴格。通常使用鎂質和碳質耐火材料作為爐襯材料。鎂質耐火材料因其高耐火性、抗熱震性和抗侵蝕性，通常被用在高鈦渣冶煉爐的工作層，而碳質材料憑借其良好的熱傳導性和抗熱震性用于其他部位來提供保溫效果。然而，這些材料成本高昂，對施工和使用環境的敏感性也較大。例如，鎂質耐火磚在與水接觸時容易反應，導致磚體鼓脹、開裂。同時，不當的施工操作和烘烤過程也可能導致耐火磚的損壞和縮短其使用壽命，使得應用過程中需要耗費更多的成本來進行頻繁的維修和更換。
2、合成云母是一種人造材料，旨在模仿天然云母的特性，同時克服天然云母在純度和性能一致性上的局限。合成云母具有優異的耐高溫性能、良好的電絕緣性、化學穩定性，熱穩定性和抗熱震性，有望替代傳統的鎂質和碳質耐火磚。煤矸石是煤炭開采和洗選過程中產生的固體廢棄物，主要成分包括二氧化硅(sio2)和氧化鋁(al2o3)，這使得煤矸石成為一種潛在的硅鋁資源。利用煤矸石作為耐火材料的原料，替代合成云母原料中的部分硅鋁，不僅有助于資源的循環利用，還能降低生產成本。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提出一種耐高溫云母磚及其制備方法，以提供一種合成云母磚，以替代現有的鎂質或碳質耐火磚。
2、基于上述目的，本專利技術提供了一種耐高溫云母磚，按重量份數計，由以下原料制
3、優選的，按重量份數計，由以下原料制備得到：24份煤矸石、24份石英砂、6份al2o3、29份mgo、25份k2sif6和3份秸稈。
4、優選的，所述煤矸石中sio2含量高于50wt％，al2o3含量高于35wt％。
5、優選的，所述煤矸石為60-100目，石英砂為60-100目，al2o3為40-80目，mgo為40-80目，k2sif6為40-80目，秸稈為80-120目。
6、優選的，所述秸稈為玉米秸稈，水稻秸稈，甘蔗秸稈和小麥秸稈中的一種或幾種的混合物。
7、優選的，所述煤矸石的重量是石英砂重量的1倍。
8、進一步的，本專利技術還提供了一種耐高溫云母磚的制備方法，包括以下步驟：
9、(1)將煤矸石、石英砂、al2o3、mgo、k2sif6和玉米秸稈加入球磨機中，球磨后過180-220目篩，得到混合粉末；
10、(2)將混合粉末加入燒結爐中，梯度燒結后降溫到室溫，采用水刀切割，得到耐高溫云母磚。
11、優選的，所述步驟(2)中梯度燒結為以4-6℃/min的升溫速率從室溫升溫到550-650℃，保溫1.5-2.5h，再以0.5-2℃/min的升溫速率從550-650℃升溫到1000-1100℃，保溫4-6h。
12、優選的，所述降溫的速率為8-12℃/min。
13、本專利技術的有益效果：
14、本專利技術的耐高溫云母磚通過科學的材料配方和創新的燒結工藝，使得其具有較高的體積密度，常溫耐壓強度大于400mpa，1000℃高溫下的耐折強度超過80mpa，并且耐火度高于1200℃。這一系列的優良性能確保了該材料在包括高溫和惡劣環境在內的廣泛條件下能夠長期穩定運行，提高了工業應用中設備的穩定性和使用壽命。
15、本專利技術使用煤矸石替代部分石英砂有效提高了材料在高溫下的耐折性能，增強了云母磚在高溫應用中的適應能力，但完全替代則會因雜質導致性能下降，需要優化配比。并且，少量加入玉米秸稈能夠在燒結過程中形成微小氣孔，這些氣孔幫助釋放殘余應力，進而提高了常溫耐壓強度和高溫耐折強度，彰顯了工藝的靈活性和調整潛力。
16、本專利技術優化了燒結過程，特別是在600℃的熱處理，既促進了氣孔形成，又有助于去除煤矸石中不必要的雜質，低溫燒結條件限制了云母的晶體生長模式，使其形成細小顆粒，進一步增強了材料的均勻性和致密度。
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1.一種耐高溫云母磚，其特征在于，按重量份數計，由以下原料制備得到：20-30份煤矸石、20-30份石英砂、5-7份Al2O3、26-33份MgO、22-27份K2SiF6和1-5份秸稈。
2.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，按重量份數計，由以下原料制備得到：24份煤矸石、24份石英砂、6份Al2O3、29份MgO、25份K2SiF6和3份秸稈。
3.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，所述煤矸石中SiO2含量高于50wt％，Al2O3含量高于35wt％。
4.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，所述煤矸石為60-100目，石英砂為60-100目，Al2O3為40-80目，MgO為40-80目，K2SiF6為40-80目，秸稈為80-120目。
5.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，所述秸稈為玉米秸稈，水稻秸稈，甘蔗秸稈和小麥秸稈中的一種或幾種的混合物。
6.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，所述煤矸石的重量是石英砂重量的1倍。
7.一種根據權利要求1
8.根據權利要求7所述的耐高溫云母磚的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中梯度燒結為以4-6℃/min的升溫速率從室溫升溫到550-650℃，保溫1.5-2.5h，再以0.5-2℃/min的升溫速率從550-650℃升溫到1000-1100℃，保溫4-6h。
9.根據權利要求7所述的耐高溫云母磚的制備方法，其特征在于，所述降溫的速率為8-12℃/min。
...【技術特征摘要】
1.一種耐高溫云母磚，其特征在于，按重量份數計，由以下原料制備得到：20-30份煤矸石、20-30份石英砂、5-7份al2o3、26-33份mgo、22-27份k2sif6和1-5份秸稈。
2.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，按重量份數計，由以下原料制備得到：24份煤矸石、24份石英砂、6份al2o3、29份mgo、25份k2sif6和3份秸稈。
3.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，所述煤矸石中sio2含量高于50wt％，al2o3含量高于35wt％。
4.根據權利要求1所述的耐高溫云母磚，其特征在于，所述煤矸石為60-100目，石英砂為60-100目，al2o3為40-80目，mgo為40-80目，k2sif6為40-80目，秸稈為80-120...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王鑄金，王鵬超，
申請(專利權)人：河南默晶新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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