本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種含石英纖維的硅質(zhì)干式料。
背景技術(shù)：
耐火材料中加入助燒結(jié)劑的目的是為了提高材料在高溫下的致密性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以適應(yīng)冶煉條件的需要。常規(guī)的助燒結(jié)劑作用機(jī)理是在高溫下使顆粒的接觸面出現(xiàn)液相，融合形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)，使整個材料連成一個整體。一般液相的出現(xiàn)可能是助燒結(jié)劑本身的熔點低，也可能是與助燒結(jié)劑形成低共熔物，但都會降低耐火材料的使用溫度，影響高溫下材料的使用壽命。為了滿足高溫苛刻條件下耐火材料的使用性能（致密性、高強(qiáng)度、高荷軟等），使材料高溫下融合形成一個整體，減少或消除由助燒結(jié)劑帶入的雜質(zhì)成分形成的危害，目前常用的方式是采用納米技術(shù)。納米技術(shù)的應(yīng)用，可以降低耐火材料的燒結(jié)溫度，使材料的結(jié)構(gòu)微細(xì)化、致密化，提高材料的性能，但納米粉存在易團(tuán)聚，難分散，成本高等缺點，難以工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的提出一種含石英纖維的硅質(zhì)干式料，使其能促進(jìn)硅質(zhì)干式料的燒結(jié)，同時減少助燒結(jié)劑的危害。
本發(fā)明為完成上述目的采用如下技術(shù)方案：
一種含石英纖維的硅質(zhì)干式料，所述硅質(zhì)干式料的原料組成及質(zhì)量百分比為：
石英顆粒65~75%;
石英細(xì)粉15~25%；
氧化硅微粉0~8%；
石英纖維1~9%；
其中，所述的石英纖維為起助燒結(jié)作用的助燒結(jié)劑；將石英顆粒、石英細(xì)粉、氧化硅微粉和石英纖維混合均勻即制得本含石英纖維的硅質(zhì)干式料。
所述硅質(zhì)干式料的原料組成及質(zhì)量百分比為：
石英顆粒70~72%；
石英細(xì)粉18~20%；
氧化硅微粉0~8%；
石英纖維1~9%。
所述石英顆粒的粒徑范圍為0.044-5mm。
所述的石英顆粒為石英砂、硅石、脈石英、熔融石英中的一種。
所述的氧化硅微粉粒徑d50＜1μm。
所述的石英纖維粒徑為0.3~8μm，化學(xué)成分w（sio2）＞97.0%、w（al2o3）＜2.0%。
本發(fā)明一種含石英纖維的硅質(zhì)干式料，石英纖維具有優(yōu)異的高溫性能，良好的節(jié)能效果，應(yīng)用在耐火材料高溫領(lǐng)域具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但纖維的穩(wěn)定性差，易析晶粉化，對材料的性能不利，應(yīng)用受限。本發(fā)明恰好利用纖維易析晶粉化的特性，對石英纖維進(jìn)行改造處理，將其運用在硅質(zhì)干式料中，起到助燒結(jié)的作用；通過利用石英纖維易析晶粉化特性，既降低了燒結(jié)溫度，又保證了硅質(zhì)干式料的使用性能，提高襯體的使用壽命。
具體實施方式
本發(fā)明以工頻爐用硅質(zhì)干式料為例，對石英纖維的應(yīng)用效果加以說明。為充分說明本發(fā)明的特點，以實施例1~7為例，與不加助燒結(jié)劑的對比例1和加硼酸為助燒結(jié)劑的對比例2、3比較，加以說明。
實施例1~7
含石英維的硅質(zhì)干式料實施例1~7，以0.044-5mm的石英砂（w（sio2）=99.42%、w（k2o+na2o）=0.05%）為主料，以氧化硅微粉（w（sio2）=96.86%、w（fe2o3）=1.29%、d50＜1μm）和石英纖維（w（sio2）＞97.0%、w（al2o3）＜2.0%、粒度0.3~8μm）為輔料組成。具體方案見表1。
通過表2的性能測試結(jié)果可知，與對比例1相比，實施例1~7中硅質(zhì)干式料的低融物減少，隨著溫度的升高，各項指標(biāo)都得到了優(yōu)化，雖然對比例2中干式料的性能改善很多，隨著溫度的提高，高溫性能卻逐漸下降，對比例3中干式料的荷重軟化溫度t0.6略有上升，但與對比例2相比，急劇下降。由于干式料在混料和成形過程中，容易發(fā)生偏析，而常規(guī)助燒結(jié)劑的加入對材料的影響巨大，一旦偏析造成助燒結(jié)劑的局部集中，對襯體的影響是致命的，因此，硼酸的引入需要很謹(jǐn)慎，要控制在合適的范圍內(nèi)。總之，消除助燒結(jié)劑的不利影響具有重要意義，而本發(fā)明所述的含石英纖維的硅質(zhì)干式料則可以避免此不利影響。
表1實施例和對比例的組分和具體配比方案
表2實施例和對比例干式料的性能指標(biāo)
注：a代表1200℃*3h,b代表1350℃*3h,c代表1600℃*3h,d代表1500℃*3h。