專利名稱：750度透輝石耐火纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種750度透輝石耐火纖維。
背景技術(shù)：
1941年美國巴布科克與威爾科克斯公司(Babcock&Wilcox Co.)的中央研究所，發(fā)現(xiàn)用壓縮空氣噴吹高嶺土熔體的流股，得到一種形狀和石棉相似的纖維。中國從20世紀(jì)70年代初開始試制陶瓷質(zhì)耐火纖維，一般采用焦寶石、高嶺土、石英砂、氧化鋁等原材料通過電弧或電阻爐熔融生產(chǎn)纖維，主要成分是A1203和Si02，并成功地用于工業(yè)爐，并且在冶金、機械、石油、化工、電子及輕工業(yè)等各種工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，在宇航和原子能等尖端科學(xué)技術(shù)中，也得到了應(yīng)用。世界主要發(fā)達國家都競相發(fā)展陶瓷纖維工業(yè)，目前世界陶瓷纖維年總產(chǎn)量己突破30萬噸。陶瓷纖維的優(yōu)點是使用溫度高，高溫使用性能好，但其最大的缺陷是不可降解，對人體有害，此類耐火纖維直徑大多在6 μ m以下，加之自身性脆，容易斷裂產(chǎn)生纖維粉塵，極易被吸入人體內(nèi)，從而影響人體健康，誘發(fā)呼吸系統(tǒng)炎癥甚至癌變。而且對環(huán)境造成一定的危害。20世紀(jì)九十年代以來，隨著人們對健康，環(huán)保的日益重視，特別是發(fā)達國家本著以人為本的產(chǎn)品設(shè)計理念，并通過一些高標(biāo)準(zhǔn)的政策的導(dǎo)向作用。因此，國際癌癥研究協(xié)會根據(jù)陶瓷纖維對人體健康的危害程度，將其劃分為可能致癌物分類，在一些發(fā)達國家已受到越來越大的使用限制。 近幾年歐美發(fā)達國家在陶瓷纖維的替代品-生物可降解耐火纖維開發(fā)方面取得了顯著的成績，使得越來越多的生物可降解的耐火纖維開始進入市場，以其引人注目的環(huán)保概念對傳統(tǒng)陶瓷纖維形成了相當(dāng)大的沖擊。隨著我國環(huán)保執(zhí)法力度的加強以及加入WTO的需要，1998年由國家科技部863高技術(shù)新材料領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會、國家自然科學(xué)基金委員會等單位聯(lián)合組織在北京召開了一次中國生態(tài)環(huán)境材料研究戰(zhàn)略研討會。結(jié)果認(rèn)為，為了使我國經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要求滿足材料的使用性能的同時又要兼顧對生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性方面堅持開發(fā)研究新型材料。為此開發(fā)與推廣具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物可溶性耐火纖維，對實現(xiàn)我國陶瓷耐火纖維材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。目前市場上的可溶性陶瓷纖維有很多種，如美國的Manville公司的JM909玻璃纖維、臺灣的Fibrox技術(shù)公司的FIBR0X300、英國的Themral Refractorys公司的CMS體系耐火纖維。其中比較典型的可溶性耐火纖維組成是UnitfraxCorp Niagra Falls N. Y研制的Isofrax和Insulfrax。這兩種纖維應(yīng)用隔熱在980°C -1260°C。Isofrax纖維主要由MgO(19% -26% )和 Si02(72% -77% ) Insulfrax 纖維主要成分 CaO(32% ) ,MgO(3% )、Si02 (65% )。在探索生物可溶性陶瓷纖維的過程中，很多國家在可溶性陶瓷纖維組成方面都申請了自己的專利。綜合了美國、德國在可溶性陶瓷纖維組合物的各種專利，以下列組成(按重量百分?jǐn)?shù)計)為特征Si02 45-65%, MgO 0-20%, Ca015-40%, K20+Na20 0-6%或者 Si0230-40%，A120316-25%，MgO 0-15%, K20+Na20 0-5 %，P2050-0· 8 %。綜合了英國在可溶性陶瓷纖維組合物的各種專利，均以下列組成(按重量百分?jǐn)?shù)計)為特征Si0240-67%，MgOO-12%，Ca020_45%，B2030-15%，P2050-5%。鑒于上述技術(shù)問題和背景材料，本發(fā)明旨在提供一種可替代陶瓷系耐火材料的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放、減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的1050度硅酸鈣生態(tài)可溶性耐火纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可替代陶瓷系耐火纖維的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的1050度硅酸鈣生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種硅酸鈣生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維，其中，質(zhì)量百分比如下Si0250-70%, CaO 20-40%, ZrO2O. 5-1. 0%, P2O5O. 1-0. 5%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下Si0250-60 %, CaO 20-30 %, ZrO2O. 5-0. 8 %,P2O5O. 1-0. 3%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘撸|(zhì)量百分比如下Si02 60-70 %, CaO 30-40 %, ZrO2O. 8-1. O %,P2O5O. 3-0. 5%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下Si0255-65%, Ca025-35 %, ZrO2O. 6-0. 9 %,
P2O5O. 2-0. 4%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下Si0258-62%, Ca032-36 %, ZrO2O. 7-0. 8 %,P2O5O. 3-0. 4%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。本發(fā)明最高工作溫度為1050攝氏度。為更好的實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明還公開了一種1050度硅酸鈣生態(tài)可溶性環(huán)保耐火纖維的制造方法，如下1、原料混合按上述質(zhì)量百分組成，將硅灰石、石英砂、鋯英砂和P2O5為原料進行配料，攪拌機將其混合均勻；2、熔融將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；3、甩絲與集棉使用甩絲機將熔融液通過甩絲方式，再經(jīng)集棉器集棉，制得本發(fā)明
女口
廣叩ο本發(fā)明可替代陶瓷系耐火纖維的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度，又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的750度透輝石耐火纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可替代硅酸鋁系耐火材料的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度的750度透輝石耐火纖維。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種750度透輝石耐火纖維，其中，質(zhì)量百分比如下Si0250-70%，MgO 5-25%, CaO 15-35%, B2O3 0-5%，其他雜質(zhì)含量不高于 5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下SiO250-60%, MgO 5-15%, CaO 15-25%，B2030_3%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下Si0260-70%，Mg015-25%, CaO 25-35%，B2033_5%，其他雜質(zhì)含量不高于5%?；蛘?，質(zhì)量百分比如下Si0255_65%，Mg0 10-20%, CaO 20-30%，B203l_4%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。或者，質(zhì)量百分比如下Si0258_62%，Mg07-18%, CaO 8-22%，B203l_3%，其他雜質(zhì)含量不高于5%。本發(fā)明的耐火溫度為750度。為更好的實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明還公開了 750度透輝石耐火纖維的制造方法，如下1、原料混合將透輝石、B203為原料進行配料,攪拌機將其混合均勻；2、熔融將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；3、甩絲與集棉使用甩絲機將熔融液通過甩絲方式，再經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，4、熱處理將纖維棉坯經(jīng)過針刺，500_650°C熱處理，最后經(jīng)過切割，打卷而成本發(fā)
明。 本發(fā)明可替代硅酸鋁系耐火材料的，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度，本發(fā)明的最高使用溫度達到800攝氏度。
具體實施例方式透輝石化學(xué)式為CaMg(Si2O6)，晶體屬單斜晶系的單鏈硅酸鹽礦物。理論組成(wB% ) Ca025 . 9，Mg018. 5，Si0255 . 6。
具體實施例方式實施例1以95%的透輝石、5%的B2O3為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 200(TC熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，500 650°C熱處理，最后經(jīng)過切割，打卷而成本發(fā)明。實施例2以96%的透輝石、4%的B203為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，500 650°C熱處理,最后經(jīng)過切割,打卷而成本發(fā)明。實施例3以97%的透輝石、3%的B203為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，500 650°C熱處理,最后經(jīng)過切割,打卷而成本發(fā)明。實施例4
以98%的透輝石、2%的B203為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，500 650°C熱處理,最后經(jīng)過切割,打卷而成本發(fā)明。實施例5以99%的透輝石、I %的B203為原料，混合均勻，將混合均勻的原料置于電阻爐中，經(jīng)1500 2000°C熔融；熔融液通過甩絲方式，經(jīng)集棉器集棉，制得需要厚度的纖維棉坯，然后經(jīng)過針刺，500 650°C熱處理,最后經(jīng)過切割,打卷而成本發(fā)明。實施例1-5溶解度測試結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種750度透輝石耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下Si0250-70 %，MgO5-25 %，CaO 15-35 %，B2030-5 %，其他雜質(zhì)含量不高于 5 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述750度透輝石耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下Si0250-60%, MgO 5-15%, CaO 15-25%，B2030_3%，其他雜質(zhì)含量不高于 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述750度透輝石耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下Si0260-70%, MgO 15-25%, CaO 25-35%，B2033_5%，其他雜質(zhì)含量不高于 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述750度透輝石耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下Si0255-65%, MgO 10-20%, CaO 20-30%，B203l_4%，其他雜質(zhì)含量不高于 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述750度透輝石耐火纖維，其特征在于，質(zhì)量百分比如下Si0258-62%, MgO 7-18%, CaO 8-22%, B2O3 1-3%，其他雜質(zhì)含量不高于 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種750度透輝石耐火纖維，其中，質(zhì)量百分比如下SiO250-70％，MgO 5-25％，CaO 15-35％，B2O3 0-5％，其他雜質(zhì)含量不高于5％。本發(fā)明以透輝石和B2O3作為原料，制得的耐火纖維可替代硅酸鋁系耐火纖維，且，既可以溶于人體體液，還可以分解、排放，減少對人體的危害，提高生產(chǎn)和使用的安全性；又具有足夠高的耐高溫性能和結(jié)構(gòu)強度，且耐火溫度達到750度。
文檔編號C04B35/14GK103058640SQ20121056837
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者高勝軍 申請人:山東安勒特生態(tài)陶瓷纖維有限公司