CN113173781B - 耐火材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐火材料及其制备方法和应用。该耐火材料以重量百分数计，由包括30％～60％的板状刚玉、5％～25％的电熔锆莫来石、3％～10％的熔融石英、8％～15％的锆英砂和15％～25％的含有氧化铝的原料经混合制得。上述通过不同粒径的板状刚玉、电熔锆莫来石和其他原料间的协同使用，使用此耐火材料作为玻璃窑的料道砖可有效提高料道玻璃液的流通和下泄，提高料道砖的抗侵蚀性，延长玻璃窑的使用寿命。

Description

耐火材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及耐火材料领域，特别是涉及一种耐火材料及其制备方法和应用。
背景技术
玻璃作为人类生产和生活中重要的材料，在制备过程中是在高温下(温度可达1600℃或更高)进行的，因此会使用大量的耐火材料，耐火材料是玻璃窑的主要构筑材料，它对玻璃窑寿命、玻璃质量、能源消耗及产品成本都有决定性的影响。由于玻璃窑中的玻璃液具有一定腐蚀性，所以耐火材料在玻璃生产过程中将被逐渐侵蚀。配合料、玻璃液和碱蒸气与耐火材料之间的侵蚀反应与温度成指数函数关系，即随着温度的升高，侵蚀急剧增大。此外，碎玻璃的掺入率、燃料的种类、窑内气氛性质、燃油中的杂质含量等都对耐火材料的侵蚀有明显的影响。耐火材料的侵蚀性能和侵蚀程度，决定玻璃窑的寿命。
传统玻璃窑料道砖一般采用硅线石作为主要原料，虽然硅线石材料具有耐玻璃液的侵蚀以及高温耐磨性好等特点。然而以天然硅线石为主要原料的耐火材料的耐压性能还需要进一步提高。
发明内容
基于此，为了进一步提高耐火材料的耐压性能，同时还要保持耐玻璃液侵蚀的性能，本发明通过配合使用不同粒径的板状刚玉原料、电熔锆莫来石、熔融石英、锆英砂和含有氧化铝的材料，提供一种耐火材料及其制备方法和应用。
本发明提供一种耐火材料，由包括如下重量百分比的原料组分经混合制成：30％～60％的板状刚玉、5％～25％的电熔锆莫来石、3％～10％的熔融石英、8％～15％的锆英砂和15％～25％的含有氧化铝的材料；
其中，所述板状刚玉以重量份数计，包括如下规格的原料：3～7份粒径大于0mm且小于或等于0.3mm的板状刚玉、0～18份粒径大于0.3mm且小于或等于0.7mm的板状刚玉、0～10份粒径大于1.5mm且小于或等于3mm的板状刚玉、4～22份粒径大于3mm且小于或等于4mm的板状刚玉以及5～15份粒径为D50＝2.5μm～3.5μm的板状刚玉微粉；
所述电熔锆莫来石的粒径规格选自大于0mm且小于或等于0.7mm、大于1.5mm且小于或等于3mm以及大于3mm且小于或等于4mm中的至少一种；
所述熔融石英的粒径为10μm～20μm，所述锆英砂的粒径为10μm～20μm。
在其中一个实施例中，所述电熔锆莫来石中Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2、Fe2O3、Na2O、K2O、CaO以及MgO组分的重量百分数满足：Al2O3＞45％、ZrO2＞30％、SiO2＜20％、TiO2≤0.2％、Fe2O3≤0.2％、Na2O+K2O≤0.35％以及CaO+MgO≤0.35％。
在其中一个实施例中，所述锆英砂中Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2以及Fe2O3组分的重量百分数满足：ZrO2≥30％、SiO2＜34％、Fe2O3≤0.12％、TiO2≤0.12％以及Al2O3≤0.32％。
在其中一个实施例中，所述含有氧化铝的材料以重量份数计，包括15～18份的活性氧化铝、0～3份的氧化铝水泥以及0.5～1.2份的分散性氧化铝。
在其中一个实施例中，所述分散性氧化铝中Al2O3、SiO2、CaO、Na2O以及K2O组分的重量百分数满足：Al2O3＞80％、SiO2＜1％、CaO≤2％以及Na2O+K2O≤0.35％；和/或
所述活性氧化铝中Al2O3、SiO2、Fe2O3、Na2O以及K2O组分的重量百分数满足：Al2O3＞98.5％、SiO2＜0.2％、Fe2O3≤0.1％以及Na2O+K2O≤0.35％。
在其中一个实施例中，所述活性氧化铝的粒径为D50＝5μm±1μm。
本发明还提供一种耐火材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：按照上述的耐火材料的原料备料；
S2：将原料和水混合得到浇注料；
S3：所述浇注经料浇注成型得到生坯后干燥，控制干燥后的所述生坯水分不得超过0.2％；
S4：煅烧烘干后的所述生坯。
在其中一个实施例中，在步骤S2中，所述浇注料中原料与水的质量比为100:(4～8)。
在其中一个实施例中，在步骤S4中，煅烧温度为1200℃～1600℃，煅烧时间为8h～12h。
更进一步地，本发明还提供了上述的耐火材料在制备耐火产品中的应用。
本发明还提供了上述的耐火材料在制备玻璃窑的料道砖中的应用。
本发明还进一步提供一种玻璃窑用料道砖，包含上述的耐火材料。
本发明的耐火材料跟现有技术相比具有如下有益效果：
通过使用不同粒径的板状刚玉原料、电熔锆莫来石、熔融石英、锆英砂和含有氧化铝作为耐火材料的原料，各材料相互配合，使得制备得到的耐火材料具有良好的抗玻璃侵蚀性能以及耐压性能。使用此耐火材料作为玻璃窑的料道砖可有效提高料道玻璃液的流通和下泄，减少玻璃发泡现象出现，有利于提高玻璃质量，延长玻璃窑的使用寿命。
附图说明
图1为实施例1的发泡实验效果图。
图2为对比例1的发泡实验效果图。
图3从左至右依次为对比例1、实施例1、实施例2、实施例3、实施例5、实施例7的抗玻璃侵蚀的效果图。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种耐火材料，由包括如下重量百分比的原料组分经混合制成：30％～60％的板状刚玉、5％～25％的电熔锆莫来石、3％～10％的熔融石英、8％～15％的锆英砂和15％～25％的含有氧化铝的材料。
其中，上述板状刚玉以重量份数计，包括如下规格的原料：3～7份粒径大于0mm且小于或等于0.3mm的板状刚玉、0～18份粒径大于0.3mm且小于或等于0.7mm的板状刚玉、0～10份粒径大于1.5mm且小于或等于3mm的板状刚玉、4～22份粒径大于3mm且小于或等于4mm的板状刚玉以及5～15份粒径为D50＝2.5μm～3.5μm的板状刚玉微粉。
上述电熔锆莫来石的粒径规格选自大于0mm且小于或等于0.7mm、大于1.5mm且小于或等于3mm以及大于3mm且小于或等于4mm中的至少一种。
具体地，熔融石英的粒径为10μm～20μm，锆英砂的粒径为10μm～20μm。
在一个具体示例中，上述电熔锆莫来石中Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2、Fe2O3、Na2O、K2O、CaO以及MgO组分的重量百分数满足：Al2O3＞45％、ZrO2＞30％、SiO2＜20％、TiO2≤0.2％、Fe2O3≤0.2％、Na2O+K2O≤0.35％以及CaO+MgO≤0.35％。
在一个具体示例中，上述锆英砂中Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2以及Fe2O3组分的重量百分数满足：ZrO2≥30％、SiO2＜34％、Fe2O3≤0.12％、TiO2≤0.12％以及Al2O3≤0.32％。
进一步地，含有氧化铝的材料以重量份数计，包括15～18份的活性氧化铝、0～3份的氧化铝水泥以及0.5～1.2份的分散性氧化铝。
具体地，分散性氧化铝由分散性氧化铝ADW1和分散性氧化铝ADS3组成，其中分散性氧化铝ADW1与分散性氧化铝ADS3的质量比为1:(3～5)。
进一步地，活性氧化铝中Al2O3、SiO2、Fe2O3、Na2O以及K2O组分的重量百分数满足：Al2O3＞98.5％、SiO2＜0.2％、Fe2O3≤0.1％以及Na2O+K2O≤0.35％。上述，活性氧化铝的粒径为D50＝5μm±1μm。
更进一步地，分散性氧化铝中一些组分的重量百分数满足：Al2O3＞80％、SiO2＜1％、CaO≤2％以及Na2O+K2O≤0.35％。
本发明还提供一种耐火材料的制备方法，包括如下步骤S1～S4。
步骤S1：按照上述的耐火材料的原料备料。
步骤S2：将原料和水混合得到浇注料。
在一个具体示例中，浇注料中原料与水的质量比为100:(4～8)。
上述浇注料中原料与水的质量比可以但不限于是100:4、100:5、100:6、100:7或100:8。
具体地，将电熔锆莫来石和含有氧化铝的材料混合3min～7min，加入水再次混合3min～7min得到浇注料。
上述混合时间可以但不限于3min、4min、5min、6min或7min。
步骤S3：浇注料经浇注成型得到生坯后干燥，控制干燥后的生坯水分不得超过0.2％。
上述浇注成型的具体步骤为：振动模具将浇注料注入模具中至注满，且浇注口没有气泡逸出停止振动，等待22h～26h得到生坯。
等待时间可以但不限于是22h、23h、24h、25h或26h。
为了达到更好的煅烧效果提高耐火材料的品质，干燥后的生坯水分不得超过0.2％，否则烧成时残余水分的蒸汽压超过生坯结构的较高原始断裂强度，将导致***破坏。
步骤S4：煅烧烘干后的生坯。
上述煅烧温度为1200℃～1600℃，煅烧时间为8h～12h。
进一步地，上述煅烧温度例如可以是1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃或1600℃，煅烧时间可以但是不限于是8h、9h、10h、11h或12h。
优选地，煅烧时间为1300℃～1500℃，煅烧时间为9h～11h。
利用上述的原料经前述的制备方法得到的耐火材料具有更好的耐侵蚀性，使用不同粒径的板状刚玉配合使用电熔锆莫来石、含有氧化铝的材料，结合烧结工艺可以使原料间充分填充使耐火材料结构更加致密，使此耐火材料具有良好的抗玻璃侵蚀以及耐压性能。
进一步地，本发明还提供了上述的耐火材料在制备耐火产品中的应用。
更进一步地，本发明还提供了上述的耐火材料可以但不限于在制备玻璃窑的料道砖中的应用。
本发明还提供一种玻璃窑用料道砖，包含上述的耐火材料。
使用此耐火材料作为玻璃窑的料道砖可有效提高料道玻璃液的流通和下泄，减少玻璃发泡现象出现，提高玻璃质量，延长玻璃窑的使用寿命。
以下提供具体的实施例对本发明的耐火材料及其制备方法作进一步详细地说明。可以理解地，下述实施例和对比例中0mm～0.3mm板状刚玉表示粒径大于0mm且小于或等于0.3mm的板状刚玉，0.3mm～0.7mm板状刚玉表示粒径大于0.3mm且小于或等于0.7mm的板状刚玉，可以理解地，其他类似表述含义与上述举例相同，不再赘述。除非有特殊说明，以下实施例中的各原料和设备均可以通过商业途径获得，例如，电熔锆莫来石购于开封特耐股份有限公司，活性氧化铝CTC20、氧化铝水泥CA-14M、分散性氧化铝ADW1和ADS3均购于安迈铝业(青岛)有限公司，板状刚玉购于浙江自立新材料股份有限公司，脱模剂为甲基硅油。
实施例1
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000081
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.6湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例2
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000082
Figure BDA0002967392360000091
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.7湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例3
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000092
Figure BDA0002967392360000101
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.6湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置25h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例4
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000102
Figure BDA0002967392360000111
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.7湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置25h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例5
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000112
Figure BDA0002967392360000121
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.8湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例6
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000122
Figure BDA0002967392360000131
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.6湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置25h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例7
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000132
Figure BDA0002967392360000141
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.7湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
实施例8
本实施例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000142
Figure BDA0002967392360000151
本实施例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.6湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本实施例的耐火材料。
对比例1
本对比例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000152
Figure BDA0002967392360000161
本对比例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、烧结锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.6湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本对比例的耐火材料。
对比例2
本对比例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000162
Figure BDA0002967392360000171
本对比例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.5湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置25h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本对比例的耐火材料。
对比例3
Figure BDA0002967392360000172
本对比例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.7湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置24h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本对比例的耐火材料。
对比例4
本对比例提供一种耐火材料由包括如下质量百分比的各原料制成：
Figure BDA0002967392360000181
本对比例的耐火材料的制备方法如下：将板状刚玉、熔融石英、锆英砂、电熔锆莫来石、活性氧化铝、氧化铝水泥及分散性氧化铝按比例置入在倾斜式混料机中混料5min，将上述原料与水以质量比100:5.8湿混约5min后出料，振动台开启振动后同时将浇注料注入内壁涂上脱模剂的浇注模具中，浇注满后停止浇注；观察浇注口，待浇注口无气泡逸出后可关闭振动；浇注结束后将浇注结束的模具移动出振动台到空位静置25h，拆卸模具，得到生坯。烘干生坯中水含量至0.2％，取下生坯置于基座上与烧嘴火焰的纵向方向摆放，以1400℃煅烧10h后得到本对比例的耐火材料。
测试方法与结果分析
抗热震性能是按照标准DIN 51068：2008-11进行测试的。
发泡指数是利用体视显微镜观察下试样对玻璃产生直径＞0.2mm的气泡数量与观察面积的比值，个/mm2)。
抗玻璃侵蚀测试：实验用玻璃为广东纯晶瓶罐白玻璃，玻璃流速45m/h，试条尺寸：15mm×15mm×108mm，实验温度和时间1350℃×120h。
表1实施例与对比例耐火材料的性能对比
Figure BDA0002967392360000191
Figure BDA0002967392360000201
图1是实施例1的发泡实验效果图，图2是对比例1的发泡实验效果图，图3为实施例和对比例的抗玻璃侵蚀的效果图。进一步说明本发明的耐火材料不仅具有良好的抗热震性能以及抗玻璃侵蚀性能，还具有较小的气孔率、良好的耐压强度以及较低的发泡指数。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种耐火材料，其特征在于，由如下重量百分比的原料组分经混合制成：30％～60％的板状刚玉、5％～25％的电熔锆莫来石、3％～10％的熔融石英、8％～15％的锆英砂和15％～25％的含有氧化铝的材料；
其中，所述板状刚玉以重量份数计，包括如下规格的原料：3～7份粒径大于0mm且小于或等于0.3mm的板状刚玉、0～18份粒径大于0.3mm且小于或等于0.7mm的板状刚玉、0～10份粒径大于1.5mm且小于或等于3mm的板状刚玉、4～22份粒径大于3mm且小于或等于4mm的板状刚玉以及5～15份粒径为D50＝2.5μm～3.5μm的板状刚玉微粉；
所述电熔锆莫来石的粒径规格选自大于0mm且小于或等于0.7mm、大于1.5mm且小于或等于3mm以及大于3mm且小于或等于4mm中的至少一种；
所述熔融石英的粒径为10μm～20μm，所述锆英砂的粒径为10μm～20μm；
所述含有氧化铝的材料以重量份数计，包括15～18份的活性氧化铝、0～3份的氧化铝水泥以及0.5～1.2份的分散性氧化铝；所述分散性氧化铝中Al2O3、SiO2、CaO、Na2O以及K2O组分的重量百分数满足：Al2O3＞80％、SiO2＜1％、CaO≤2％以及Na2O+K2O≤0.35％；
所述活性氧化铝中Al2O3、SiO2、Fe2O3、Na2O以及K2O组分的重量百分数满足：Al2O3＞98.5％、SiO2＜0.2％、Fe2O3≤0.1％以及Na2O+K2O≤0.35％。
2.如权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，所述电熔锆莫来石中Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2、Fe2O3、Na2O、K2O、CaO以及MgO组分的重量百分数满足：Al2O3＞45％、ZrO2＞30％、SiO2＜20％、TiO2≤0.2％、Fe2O3≤0.2％、Na2O+K2O≤0.35％以及CaO+MgO≤0.35％。
3.如权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，所述锆英砂中Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2以及Fe2O3组分的重量百分数满足：ZrO2≥30％、SiO2＜34％、Fe2O3≤0.12％、TiO2≤0.12％以及Al2O3≤0.32％。
4.如权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，所述活性氧化铝的粒径为D50＝5μm±1μm。
5.一种耐火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：按照权利要求1～4任一项所述的耐火材料的原料备料；
S2：将原料和水混合得到浇注料；
S3：所述浇注料经浇注成型得到生坯后干燥，控制干燥后的所述生坯水分不得超过0.2％；
S4：煅烧烘干后的所述生坯。
6.如权利要求5所述的耐火材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述浇注料中原料与水的质量比为100:(4～8)。
7.如权利要求5或6所述的耐火材料的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，煅烧温度为1200℃～1600℃，煅烧时间为8h～12h。
8.如权利要求1～4任一项所述的耐火材料在制备耐火产品中的应用。
9.如权利要求1～4任一项所述的耐火材料在制备玻璃窑的料道砖中的应用。
10.一种玻璃窑用料道砖，其特征在于，包含如权利要求1～4任一项所述的耐火材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4290814A (en) * 1979-08-17 1981-09-22 Dresser Industries, Inc. High alumina brick
CN1019666B (zh) * 1989-12-29 1992-12-30 李起胜 再生熔铸耐火砖的制造方法
CN101830718B (zh) * 2010-05-06 2013-02-20 广州市白云区石井特种耐火材料厂 一种刚玉锆石砖的制造方法
CN103480833B (zh) * 2013-09-13 2015-09-16 洛阳理工学院 一种免预热复合结构长水口内衬材料
CN104177108B (zh) * 2014-09-04 2016-01-20 湖州永联耐火材料有限公司 连铸控流耐火材料及其应用
CN105541351B (zh) * 2015-12-21 2017-09-19 郑州汇特耐火材料有限公司 玻璃熔窑蓄热室顶部专用复合尖晶石锆砖及其制造方法
CN106630976A (zh) * 2016-09-30 2017-05-10 安徽马钢耐火材料有限公司 一种转炉挡渣用闸阀滑板砖及其制备方法
CN106588057A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 洛阳大洋高性能材料有限公司 一种高稳定性电熔azs砖的组分
CN110746180B (zh) * 2019-11-25 2022-03-29 浙江自立高温科技股份有限公司 炼铜阳极炉用烧成铝铬锆滑板砖及其制备方法
CN111807822B (zh) * 2020-07-21 2023-03-31 河南熔金高温材料股份有限公司 一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法

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