本發(fā)明涉及一種輕型化耐火骨料的制備方法，屬于耐火骨料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

熔化爐等在高溫條件下使用的裝置等的內(nèi)部的溫度非常高，若直接將熱量輻射到外部，作業(yè)性、效率性會變得非常差，因此利用耐火物覆蓋熔化爐的外部，以防止將內(nèi)部的熱量傳遞到外部。作為該耐火物的原料，采用耐火性的骨料作為主要成分。耐火骨料是決定耐火物的耐火性能和強度等的成分，從進一步謀求絕熱性的提高、輕型化的觀點出發(fā)，一直采用空心的耐火骨料。

該種空心的耐火骨料通常采用電熔法或燒結(jié)法制造，近年來，由純度為99質(zhì)量％以上的氧化鋁構(gòu)成的空心輕型陶瓷原料也在市面上銷售，將該原料用作耐火物原料。但是，由氧化鋁構(gòu)成的空心陶瓷顆粒的材料本身的導熱系數(shù)較高，因此在想要實現(xiàn)充分的低導熱特性的情況下，需要減小空心顆粒的厚度，從而存在強度下降、顆粒容易裂開等問題。另外，由氧化鋯構(gòu)成的空心陶瓷顆粒通常粒度的大小不一，價格也高，堆密度也大，因此很少用作絕熱材料，作為氧化鋯組成的原料通常被用作耐火物等。該氧化鋯的礦物是斜鋯石，在1100℃左右的溫度下轉(zhuǎn)變，從而構(gòu)造發(fā)生變化，因此在施加溫度變動時，顆粒發(fā)生龜裂，作為結(jié)構(gòu)體的強度下降，所以很難直接用作耐火物的構(gòu)成顆粒。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對以氧化鋁或氧化鋯為主要原料制備的空心陶瓷耐火骨料強度低，易發(fā)生龜裂，很難直接應用于熔化爐外部的問題，本發(fā)明主要是將火山碎屑熔巖、云母粉碎后，與雙氧水混合，得到預處理混合液，再將其與硅藻土、多晶莫來石纖維等物質(zhì)混合均勻后，得到混合漿料，接著氧化鋁晶須、氧化鋯晶須、氧化鎂晶須進行球磨混合后，與混合漿料混合，再加入硅酸鋁、膨脹蛭石等物質(zhì)混合，得到耐火漿料，最后將其進行煅燒、冷卻、粉碎即可得到輕型化耐火骨料。本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料強度較高，不易發(fā)生龜裂，且其耐火強度大。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取20～30g火山碎屑熔巖、5～10g云母，將其混合均勻后，置于粉碎機中進行粉碎并過篩，得到100～200目混合粉末，將混合粉末加入至燒杯中，再向燒杯中加入300～400mL質(zhì)量濃度為30～32%雙氧水溶液，將燒杯置于180～220W超聲振蕩儀中，超聲振蕩24～26h，得到預處理混合液；

（2）將上述得到的預處理混合液加入到10000～12000rpm攪拌機中，再依次加入5～10g硅藻土、10～20g多晶莫來石纖維、3～5g泡沫玻璃，高速攪拌10～20min，得到混合漿料；

（3）依次稱取3～5g氧化鋁晶須、3～5g氧化鋯晶須、3～5g氧化鎂晶須，加入到球磨機中，再加入100～200mL去離子水，使用鋯球進行球磨2～3h，得到混合晶須料，將混合晶須料加入到上述混合漿料中，依次加入2～4g硅酸鋁、2～3g膨脹蛭石、2～3g珍珠巖，高速攪拌20～30min，得到耐火漿料；

（4）將上述耐火漿料加入到對輥擠壓機中擠壓成厚度為0.3～0.5mm片狀物，將片狀物置于馬弗爐中，在800～900℃下煅燒10～12h，再自然冷卻至室溫，將冷卻后的耐火骨料粉碎，過篩，得到100～200目耐火骨料，即一種輕型化耐火骨料。

本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料耐壓強度達到650MPa以上，顯氣孔率為4.2～7.5％，體積密度為3.15g·cm^-3，耐高溫度達到1650℃以上。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料強度較高，耐壓強度達到650MPa以上；

（2）本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料耐高溫度達到1650℃以上；

（3）本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。

具體實施方式

首先稱取20～30g火山碎屑熔巖、5～10g云母，將其混合均勻后，置于粉碎機中進行粉碎并過篩，得到100～200目混合粉末，將混合粉末加入至燒杯中，再向燒杯中加入300～400mL質(zhì)量濃度為30～32%雙氧水溶液，將燒杯置于180～220W超聲振蕩儀中，超聲振蕩24～26h，得到預處理混合液；再將上述得到的預處理混合液加入到10000～12000rpm攪拌機中，再依次加入5～10g硅藻土、10～20g多晶莫來石纖維、3～5g泡沫玻璃，高速攪拌10～20min，得到混合漿料；接著依次稱取3～5g氧化鋁晶須、3～5g氧化鋯晶須、3～5g氧化鎂晶須，加入到球磨機中，再加入100～200mL去離子水，使用鋯球進行球磨2～3h，得到混合晶須料，將混合晶須料加入到上述混合漿料中，依次加入2～4g硅酸鋁、2～3g膨脹蛭石、2～3g珍珠巖，高速攪拌20～30min，得到耐火漿料；最后將上述耐火漿料加入到對輥擠壓機中擠壓成厚度為0.3～0.5mm片狀物，將片狀物置于馬弗爐中，在800～900℃下煅燒10～12h，再自然冷卻至室溫，將冷卻后的耐火骨料粉碎，過篩，得到100～200目耐火骨料，即一種輕型化耐火骨料。

實例1

首先稱取30g火山碎屑熔巖、10g云母，將其混合均勻后，置于粉碎機中進行粉碎并過篩，得到200目混合粉末，將混合粉末加入至燒杯中，再向燒杯中加入400mL質(zhì)量濃度為32%雙氧水溶液，將燒杯置于220W超聲振蕩儀中，超聲振蕩26h，得到預處理混合液；再將上述得到的預處理混合液加入到12000rpm攪拌機中，再依次加入10g硅藻土、20g多晶莫來石纖維、5g泡沫玻璃，高速攪拌20min，得到混合漿料；接著依次稱取5g氧化鋁晶須、5g氧化鋯晶須、5g氧化鎂晶須，加入到球磨機中，再加入100～200mL去離子水，使用鋯球進行球磨3h，得到混合晶須料，將混合晶須料加入到上述混合漿料中，依次加入4g硅酸鋁、3g膨脹蛭石、3g珍珠巖，高速攪拌30min，得到耐火漿料；最后將上述耐火漿料加入到對輥擠壓機中擠壓成厚度為0.5mm片狀物，將片狀物置于馬弗爐中，在900℃下煅燒12h，再自然冷卻至室溫，將冷卻后的耐火骨料粉碎，過篩，得到200目耐火骨料，即一種輕型化耐火骨料。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料耐壓強度達到652MPa，顯氣孔率為7.5％，體積密度為3.15g·cm^-3，耐高溫度達到1655℃。

實例2

首先稱取20g火山碎屑熔巖、5g云母，將其混合均勻后，置于粉碎機中進行粉碎并過篩，得到100目混合粉末，將混合粉末加入至燒杯中，再向燒杯中加入300mL質(zhì)量濃度為30%雙氧水溶液，將燒杯置于180W超聲振蕩儀中，超聲振蕩24h，得到預處理混合液；再將上述得到的預處理混合液加入到10000rpm攪拌機中，再依次加入5g硅藻土、10g多晶莫來石纖維、5g泡沫玻璃，高速攪拌20min，得到混合漿料；接著依次稱取5g氧化鋁晶須、5g氧化鋯晶須、5g氧化鎂晶須，加入到球磨機中，再加入200mL去離子水，使用鋯球進行球磨3h，得到混合晶須料，將混合晶須料加入到上述混合漿料中，依次加入4g硅酸鋁、3g膨脹蛭石、3g珍珠巖，高速攪拌30min，得到耐火漿料；最后將上述耐火漿料加入到對輥擠壓機中擠壓成厚度為0.5mm片狀物，將片狀物置于馬弗爐中，在900℃下煅燒12h，再自然冷卻至室溫，將冷卻后的耐火骨料粉碎，過篩，得到200目耐火骨料，即一種輕型化耐火骨料。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料耐壓強度達到660MPa以上，顯氣孔率為5.2％，體積密度為3.15g·cm^-3，耐高溫度達到1660℃。

實例3

首先稱取25g火山碎屑熔巖、7g云母，將其混合均勻后，置于粉碎機中進行粉碎并過篩，得到150目混合粉末，將混合粉末加入至燒杯中，再向燒杯中加入350mL質(zhì)量濃度為31%雙氧水溶液，將燒杯置于190W超聲振蕩儀中，超聲振蕩25h，得到預處理混合液；再將上述得到的預處理混合液加入到11000rpm攪拌機中，再依次加入7g硅藻土、15g多晶莫來石纖維、4g泡沫玻璃，高速攪拌15min，得到混合漿料；接著依次稱取4g氧化鋁晶須、4g氧化鋯晶須、4g氧化鎂晶須，加入到球磨機中，再加入150mL去離子水，使用鋯球進行球磨3h，得到混合晶須料，將混合晶須料加入到上述混合漿料中，依次加入3g硅酸鋁、3g膨脹蛭石、2g珍珠巖，高速攪拌25min，得到耐火漿料；最后將上述耐火漿料加入到對輥擠壓機中擠壓成厚度為0.4mm片狀物，將片狀物置于馬弗爐中，在850℃下煅燒11h，再自然冷卻至室溫，將冷卻后的耐火骨料粉碎，過篩，得到120目耐火骨料，即一種輕型化耐火骨料。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的輕型化耐火骨料耐壓強度達到657MPa以上，顯氣孔率為5.2％，體積密度為3.15g·cm^-3，耐高溫度達到1654℃。