本發明涉及一種耐火材料，特別是一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料及其制備方法。
背景技術：
干熄焦是干法熄滅熾熱焦炭的簡稱。
干熄焦裝置裝置斜道區耐火材料使用環境惡劣，易損壞，壽命短。傳統的斜道區使用的耐火材料是莫來石-碳化硅材料，其具有良好的抗氧化性、較好的熱震穩定性、耐磨損和抗侵蝕性能；而新興的氮化硅結合碳化硅材料因具有耐高溫、高溫強度大、熱抗震等優異性能，而且還會發生氮化不透的問題。
技術實現要素：
發明目的：本發明的目的在于解決現有的氮化硅結合碳化硅材料斜道區耐火材料易損壞，壽命短的問題。
技術方案：本發明采用以下技術方案：一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料，按照重量份數包括80～120份高純碳化硅粉、0.2～2份五氧化二釩粉和1～5份鋁硅合金粉。
作為優化，還包括4～10份結合劑，所述結合劑包括糊精和硅溶膠。
作為優化，所述高純碳化硅的碳化硅含量超過98％。
作為優化，所述鋁硅合金粉的粒徑不超過2微米。
作為優化，所述五氧化二釩粉的粒徑不超過5微米。
一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
1)將五氧化二釩粉和原料細粉進行混碾，制備得到細粉原料；
2)為了使骨料與細粉原料充分混勻，將所稱取的碳化硅粉取部分和糊精粉按照1:1的比例混勻后，得到一種漿體；
3)將該漿體放入骨料中混碾；
4)然后加入細粉原料混碾20-30min，得到產品泥料；
5)在空氣氣氛中燒成。
作為優化，所述步驟4)中細粉原料包括高純碳化硅粉和鋁硅合金粉。
原理：主要組成為碳化硅，因而磚體具備高耐磨和熱震穩定性好的特點。同時采用糊精、硅溶膠為結合劑，大大提高了該制品的成型性能；通過困料、二次碾料工藝，不僅有利于結合劑的分散，也可以提高了磚坯的密度。該產品在空氣氣氛中燒成，由于鋁硅合金氧化形成氧化硅、氧化鋁，通過反應燒結可以提高材料的強度；而生成的氧化硅，有利于提高材料的熱震穩定性。并且采用硅溶膠作為結合劑，硅溶膠在升溫過程中轉變成納米氧化硅，對材料的燒結起到促進作用，因此，磚體強度高。在燒成過程中單質硅、鋁氧化或碳化硅氧化可以在材料表面形成致密的釉層，對內部的磚體形成保護作用，故該制品抗氧化能力強。該制品燒成后內部有少量單質硅、鋁殘存，當材料表層被磨蝕后，殘存的單質硅、鋁會進一步氧化，從而賦予材料使用過程中一定的自修復功能。
有益效果：本發明與現有技術相比：
五氧化二釩作為氣孔填充劑和促燒劑，五氧化二釩在燒成中會彌補碳化硅顆粒之間的孔隙，而且在燒成中還可以起到促進燒結的效果，提高材料的燒成致密性，達到提高材料強度的目的。鋁硅合金粉為抗氧化劑，鋁硅合金在燒成過程中，會優先于碳化硅與有氧氣氛發生反應，同時形成了一層致密結構，從而提高抗氧化性和機械性能。
具體實施方式
下面對本發明作進一步的解釋。
實施例1
一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料，按照重量份數包括80份高純碳化硅粉、0.2份五氧化二釩粉和1份鋁硅合金粉。
還包括4份結合劑，所述結合劑包括糊精和硅溶膠。
所述高純碳化硅的碳化硅含量超過98％。
所述鋁硅合金粉的粒徑不超過2微米。
所述五氧化二釩粉的粒徑不超過5微米。
所制得的五氧化二釩結合碳化硅耐火材料主要組成為碳化硅，因而磚體具備高耐磨和熱震穩定性好的特點；同時采用糊精、硅溶膠為結合劑，大大提高了該制品的成型性能；并且采用硅溶膠作為結合劑，硅溶膠在升溫過程中轉變成納米氧化硅，對材料的燒結起到促進作用，因此，磚體強度高。
實施例2
一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料，按照重量份數包括120份高純碳化硅粉、2份五氧化二釩粉和5份鋁硅合金粉。
還包括10份結合劑，所述結合劑包括糊精和硅溶膠。
所述高純碳化硅的碳化硅含量超過98％。
所述鋁硅合金粉的粒徑不超過2微米。
所述五氧化二釩粉的粒徑不超過5微米。
所制得的五氧化二釩結合碳化硅耐火材料主要組成為碳化硅，因而磚體具備高耐磨和熱震穩定性好的特點；同時采用糊精、硅溶膠為結合劑，大大提高了該制品的成型性能；并且采用硅溶膠作為結合劑，硅溶膠在升溫過程中轉變成納米氧化硅，對材料的燒結起到促進作用，因此，磚體強度高。
實施例3
一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料，按照重量份數包括100份高純碳化硅粉、1份五氧化二釩粉和3份鋁硅合金粉。
還包括7份結合劑，所述結合劑包括糊精和硅溶膠。
所述高純碳化硅的碳化硅含量超過98％。
所述鋁硅合金粉的粒徑不超過2微米。
所述五氧化二釩粉的粒徑不超過5微米。
所制得的五氧化二釩結合碳化硅耐火材料主要組成為碳化硅，因而磚體具備高耐磨和熱震穩定性好的特點；同時采用糊精、硅溶膠為結合劑，大大提高了該制品的成型性能；并且采用硅溶膠作為結合劑，硅溶膠在升溫過程中轉變成納米氧化硅，對材料的燒結起到促進作用，因此，磚體強度高。并且由于配比打到最佳組合，耐磨程度和熱震穩定性相對于實施例1和實施例2更好，成型時間更短，成型后瑕疵更少，不良率大大降低。
實施例4
一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料的制備方法，包括以下步驟：
1)將五氧化二釩粉和原料細粉進行混碾，制備得到細粉原料；
2)為了使骨料與細粉原料充分混勻，將所稱取的碳化硅粉取部分和糊精粉按照1:1的比例混勻后，加入一定量的水混勻，得到一種漿體；
3)將該漿體放入骨料中混碾；
4)然后加入細粉原料混碾20-30min，得到產品泥料；
5)在空氣氣氛中燒成。
所述步驟4)中細粉原料包括高純碳化硅粉和鋁硅合金粉。
所述高純碳化硅粉和鋁硅合金粉粒徑大于0.088mm劃分為骨料，粒徑小于0.088劃分為細粉原料。
通過困料、二次碾料工藝，不僅有利于結合劑的分散，也可以提高了磚坯的密度。該產品在空氣氣氛中燒成，由于鋁硅合金氧化形成氧化硅、氧化鋁，通過反應燒結可以提高材料的強度；而生成的氧化硅，有利于提高材料的熱震穩定性。
在燒成過程中單質硅、鋁氧化或碳化硅氧化可以在材料表面形成致密的釉層，對內部的磚體形成保護作用，故該制品抗氧化能力強。該制品燒成后內部有少量單質硅、鋁殘存，當材料表層被磨蝕后，殘存的單質硅、鋁會進一步氧化，從而賦予材料使用過程中一定的自修復功能。
實施例5
本發明提供了一種五氧化二釩結合碳化硅耐火材料及其制備方法的思路及方法，具體實現該技術方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍，本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。