本申請涉及耐火材料，具體涉及一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法。

背景技術：

1、隨著光伏產業的迅猛發展，光伏熱場中的碳碳復合材料在服役一定周期后大量退出服務。這些廢棄的碳碳復合材料若直接丟棄，不僅占用大量土地資源，還會因其中含有的碳纖維等難降解成分對環境造成潛在污染。與此同時，耐火磚作為高溫工業領域如鋼鐵、陶瓷、玻璃制造等行業窯爐內襯的關鍵材料，市場需求持續攀升，對其性能要求也愈發嚴苛，傳統耐火磚制備原料面臨資源短缺與成本上升的困境。在此背景下，如何實現光伏熱場廢棄物的資源化利用，并提升耐火磚性能成為待解決的問題。

2、因此，開發一種有效利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料回收的碳纖維制備耐火磚的方法，對于提高資源利用率、降低生產成本具有重要意義。

技術實現思路

1、針對上述技術問題，本申請解決了通過回收、預處理碳碳復合材料中的碳纖維，并將其與耐火原料混合，經過成型、干燥、燒成等工序，制備出性能優異的耐火磚的問題。

2、為了達到上述目的，本申請所采用的技術方案為：一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，包括以下步驟：

3、步驟一：準備原料制備原料，碳纖維、耐火原料，結合劑與添加劑。

4、步驟二：先將耐火原料與碳纖維進行干混，然后在將粘結劑與顆粒料進行濕混，最后在將干混和濕混的物料一起進行終混。

5、步驟三：使用壓磚機和鋼模具壓制磚胚。

6、步驟四：使用干燥窯或烘干室進行干燥。

7、步驟五：使用電爐、氣爐等高溫設備進行燒制。

8、步驟六：使用磨床、砂輪等工具對耐火磚進行打磨和修整。

9、優選的，所述步驟一中碳纖維來源于光伏熱場退出服務的碳碳復合材料，且經過清洗、干燥預處理。

10、優選的，所述步驟一中碳纖維的添加量占耐火原料總量的0.2％-10％之間。

11、優選的，所述步驟一中耐火原料包括高嶺土、硅石、氧化鋁等，且粉體料粒徑不大于0.2mm，顆粒料粒徑為0.3-5mm。

12、優選的，所述步驟二中干混時間為10-30分鐘，濕混時間為10-30分鐘，終混時間為20-30分鐘。

13、優選的，所述步驟三中壓制壓力為50-300mpa，保壓時間為5-15秒。

14、優選的，所述步驟四中干燥溫度為120-180℃，干燥時間為20-40小時。

15、優選的，所述步驟五中先使用常溫燒制2-5小時，再使用高溫燒制30-35小時，最后緩慢降為室溫。

16、本申請所提供的技術方案與現有技術相比具有以下有益效果：

17、1.本發明創新性地將光伏熱場退出服務的碳碳復合材料中的碳纖維回收再利用，變廢為寶，有效減少了廢棄物對環境的污染，降低了對傳統耐火原料的依賴，緩解了資源壓力，契合當下可持續發展的環保理念。

18、2.本發明通過合理調配高嶺土、氧化鎂、氧化鋁等耐火原料，并在高溫電爐中經嚴格的升溫、保溫程序燒成，使得耐火磚能在高溫環境下穩定服役，滿足如鋼鐵冶煉等高溫工業需求。

19、3.本發明碳化硅成分在高溫下形成抗氧化晶須，加之氧化鎂等原料提供的堿性抗侵蝕環境，可有效抵御爐渣、熔液等對耐火磚的侵蝕，延長窯爐內襯使用壽命，降低工業生產成本。

20、4.本發明碳纖維均勻分布于磚體內部，憑借其優異的韌性，在頻繁的溫度驟變工況下，能緩沖熱應力，防止耐火磚開裂、剝落，保障窯爐的連續穩定運行。

21、5.本發明從原料準備階段的精準篩選、混合配料的多步精細操作，到成型、干燥、燒成各環節的嚴格工藝參數控制，再到后處理的打磨修整與全面質量檢測，確保了每一塊耐火磚都具有均勻一致的物理化學性能，為工業生產提供可靠保障。

技術特征：

1.一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟一中碳纖維來源于光伏熱場退出服務的碳碳復合材料，且經過清洗、干燥預處理。

3.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟一中碳纖維的添加量占耐火原料總量的0.2％-10％之間。

4.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟一中耐火原料包括高嶺土、硅石、氧化鋁等，且粉體料粒徑不大于0.2mm，顆粒料粒徑為0.3-5mm。

5.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟二中干混時間為10-30分鐘，濕混時間為10-30分鐘，終混時間為20-30分鐘。

6.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟三中壓制壓力為50-300mpa，保壓時間為5-15秒。

7.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟四中干燥溫度為120-180℃，干燥時間為20-40小時。

8.根據權利要求1所述的一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料制備耐火磚的方法，其特征在于：所述步驟五中先使用常溫燒制2-5小時，再使用高溫燒制30-35小時，最后緩慢降為室溫。

技術總結
本發明公開了一種利用光伏熱場退出服務的碳碳復合材料回收的碳纖維制備耐火磚的方法，涉及耐火材料技術領域。該方法先對光伏熱場的碳碳復合材料中的碳纖維進行清洗、干燥及長度控制等處理，再按特定比例備好高嶺土、氧化鎂、氧化鋁等耐火原料以及酚醛樹脂等結合劑與添加劑。接著，經臥式混合機干混粉體料與碳纖維、濕混顆粒料與結合劑，而后用雙軸槳葉混合機終混確保物料均勻。之后，利用壓磚機和鋼模具壓制成型，經干燥窯干燥、電爐燒成，并在各階段精準控溫、控時，最后打磨修整、檢測質量。由此制得的耐火磚性能優異，兼具良好的耐高溫、抗侵蝕、抗熱震性能，同時為光伏熱場廢棄物再利用開辟新途徑，具有顯著的經濟與環境效益。

技術研發人員：呂磊,魏立博,陳初陽,何留洋
受保護的技術使用者：宜賓晶陽新材料科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28