专利名称：一种提高耐火材料性能的表面气孔充填方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火材料的表面气孔充填方法，属于耐火材料处理技术领域。
背景技术：
耐火材料的性能分为物理性能和工作性能。其中，物理性能包括体积密度、真空比、气孔率、吸水率、透气性、耐压强度、热膨胀性、导热性、导电性、热容量。工作性能包括耐火度、高温结构强度、化学稳定性、体积稳定性、耐急冷急热性等。目前，定形或不定性耐火材料干燥后会有一定的气孔，耐火材料表面的气孔率高将对其物理性能和工作性能有不良影响，气孔率高会导致耐火材料的耐压强度、抗折性能的下降。目前实际应用中，有的通过机械力来降低气孔率，也有的是利用原材料(矿物)的膨胀性来改变气孔率。这些工艺虽能解决一定问题，但操作复杂，不易控制。迄今为止，尚未有通过充填方法来降低耐火材料气孔率的公开报道。
发明内容本发明针对现有技术的不足，提供一种旨在提高耐火材料性能的表面气孔充填方法。
术语说明本发明所说的耐火材料包括耐火材料制品、耐火材料砌筑体，如炉膛、耐火砖、耐火墙、耐火板、耐火防护涂层等。
发明详述一种耐火材料的表面气孔充填方法，步骤如下(1)对耐火材料制品或耐火材料砌筑体进行烘干、吹灰预处理；(2)将微米或纳米级粒度的细粉充填物通过负压吸入方法充填于耐火材料制品或耐火材料砌筑体的表面气孔中烧结；或者将该细粉充填物与结合剂和/或水混合均匀，涂刷、喷涂或浸蘸于耐火材料制品或耐火材料砌筑体的表面，烘干或烧结。
所述的细粉充填物30～100份，结合剂0～70，水0～80份，均为重量份。
所述细粉充填物是下列物质之一，粒度0.1-2μm或25-900nm①与耐火材料制品、耐火材料砌筑体成分相同的原料，②与耐火材料制品、耐火材料砌筑体成分相近的原料，③不定形耐火材料的下脚料、废料或废旧料，④对耐火材料有益的下列物质之一或组合白刚玉，棕刚玉，蓝晶石矿粉，二氧化硅，高岭土，红外涂料。
所述的结合剂是适合耐火材料使用的下列物质之一或组合
PA80胶，水玻璃，氢氧化铝，粘土，亚硫酸纸浆废液，羧甲基纤维素。
优选的，在用上述的方法对耐火材料的表面气孔充填之前，应对耐火材料制品或耐火材料砌筑体进行减小表面张力的前处理，使表面具有良好的浸润性。
上述对耐火材料制品或耐火材料砌筑体进行减小表面张力的前处理，可以用现有技术的任一种方法，或者用前处理液润湿表面，前处理液为含有重量百分比0.1-10％PA80胶的水溶液，或者重量百分比0.1-10％羧甲基纤维素的水溶液。
本发明的方法优良效果如下用本发明的方法对耐火材料的表面气孔进行充填，可降低耐火材料的气孔率5～20％，提高耐火材料的体积密度1～5％，提高抗压强度10～40％，提高抗折强度5～60％，减小耐火材料高温蠕变量10～60％。对于提高耐火材料制品的各项技术指标、提高产品质量和企业生产中节能降耗都有重要的作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。除特别说明外实施例中的份数均为重量份。
实施例1高铝格子砖表面气孔充填(1)干燥的高铝格子砖表面经高压风吹灰，用2％wtPA80胶的水溶液润湿表面。
(2)将平均粒径在0.1-1.4μm的白刚玉或棕刚玉60份与PA80胶30份和水20份混合，搅拌成浆状，喷涂于高铝格子砖表面，涂料渗入砖体2.5mm，并在表面形成0.4mm的覆层，烘干。
经上述表面气孔充填处理的高铝格子砖的体积密度提高1-2％，耐压强度提高20％左右，抗折强度提高5％。
实施例2高铝砖表面气孔充填(1)干燥的高铝砖表面经高压风吹灰，用2％wtPA80胶的水溶液润湿表面。
(2)将粒度在25-200nm的红外涂料浸蘸于高铝砖的表面，涂料渗入砖体约3mm，并在表面形成0.3mm的覆层，烘干。
红外涂料组份如下，均为重量份氧化锆100份Cr2O3110份耐火粘土 120份膨润土90份棕刚玉(Al2O3) 200份碳化硅270份PA80胶200份羧甲基纤维素 10份。
经上述表面气孔充填处理的高铝砖的高温蠕变量降低50％。
实施例3均热炉炉墙表面气孔充填(1)对均热炉炉墙表面烘干、吹灰预处理，(2)将平均粒度在0.5-1.5μm的蓝晶石矿粉65份，棕刚玉(工业氧化铝)5份与亚硫酸纸浆废液和高岭土1∶1重量比混合共30份，搅拌均匀，涂抹于由高强度粘土耐火材料浇铸的均热炉炉墙表面，烘干。
经上述表面气孔充填处理的均热炉炉墙的耐压强度提高10％左右。
实施例4烧成的粘土砖表面气孔充填(1)对烧成的粘土砖表面烘干、吹灰预处理，(2)将废旧粘土砖破碎、研磨至粒度在0.2-1.2μm的细粉，取50份，与高岭土20份、PA80胶12份、水30份混合制成浆状物，喷涂于烧成的粘土砖表面，烘干。
经上述表面气孔充填处理的粘土砖的气孔率降低约2％，耐压强度提高3％左右。
实施例5硅砖表面气孔充填(1)对硅砖表面烘干、吹灰预处理，(2)将粒度为25-900nm的二氧化硅超细粉通入装有硅砖的密闭并呈负压的容器中，通过负压将二氧化硅超细粉吸入硅砖表面气孔中，再烧结。
经上述表面气孔充填处理的硅砖的耐压强度提高15％，抗折强度提高10％。
权利要求
1.一种耐火材料的表面气孔充填方法，步骤如下(1)对耐火材料制品或耐火材料砌筑体进行烘干、吹灰预处理，(2)将微米或纳米级粒度的细粉充填物通过负压吸入方法充填于耐火材料制品或耐火材料砌筑体的表面气孔中烧结；或者将该细粉充填物与结合剂和/或水混合均匀，涂刷、喷涂或浸蘸于耐火材料制品或耐火材料砌筑体的表面，烘干或烧结。
2.如权利要求1所述的耐火材料的表面气孔充填方法，其特征在于所述的细粉充填物30～100份，结合剂0～70，水0～80份，均为重量份。
3.如权利要求1或2所述的耐火材料的表面气孔充填方法，其特征在于所述细粉充填物是下列物质之一，粒度0.1-2μm或25-900nm①与耐火材料制品、耐火材料砌筑体成分相同的原料，②与耐火材料制品、耐火材料砌筑体成分相近的原料，③不定形耐火材料的下脚料、废料或废旧料，④对耐火材料有益的下列物质之一或组合白刚玉，棕刚玉，蓝晶石矿粉，二氧化硅，高岭土，红外涂料。
4.如权利要求1或2所述的耐火材料的表面气孔充填方法，其特征在于所述的结合剂是适合耐火材料使用的下列物质之一或组合PA80胶，水玻璃，氢氧化铝，粘土，亚硫酸纸浆废液，羧甲基纤维素。
5.如权利要求1所述的耐火材料的表面气孔充填方法，其特征在于在对耐火材料的表面气孔充填之前，对耐火材料制品或耐火材料砌筑体进行减小表面张力的前处理，使表面具有良好的浸润性。
6.如权利要求5所述的耐火材料的表面气孔充填方法，其特征在于所述对前处理是用前处理液润湿表面，前处理液为含有重量百分比0.1-10％PA80胶的水溶液，或者重量百分比0.1-10％羧甲基纤维素的水溶液。
全文摘要
一种提高耐火材料性能的表面气孔充填方法，属于耐火材料处理技术领域。步骤为(1)对耐火材料制品或耐火材料砌筑体进行烘干、吹灰预处理，(2)将微米或纳米级粒度的细粉充填物通过负压吸入方法充填于耐火材料制品或耐火材料砌筑体的表面气孔中烧结；或者将该细粉充填物与结合剂和/或水混合均匀，涂刷、喷涂或浸蘸于耐火材料制品或耐火材料砌筑体的表面，烘干或烧结。用本发明的方法对耐火材料的表面气孔进行充填，可降低耐火材料的气孔率，提高耐火材料的体积密度、提高抗压强度、提高抗折强度，减小耐火材料高温蠕变量。
文档编号C04B35/66GK101050131SQ20071001420
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月4日 优先权日2007年4月4日
发明者周惠敏 申请人:山东慧敏科技开发有限公司