1.本发明涉及一种焦炉炉门预制件的制备方法。


背景技术：

2.焦炉是炼焦行业投资巨大的重要设备，为冶炼行业提供重要的焦炭与煤气，目前焦炉的工作温度大约在900℃-1100℃，使用寿命在30年以上。但是，相对于焦炉的长寿命，焦炉炉门长期受到炼焦产物的化学侵蚀、开闭时的热冲击、积碳清理时的机械损伤，导致其使用寿命一般在1～3年。在实际生产过程中，焦炉炉门的修补大大影响了焦炉的正常运行，而焦炉炉门的损坏常常是从耐火材料的脱落、破碎、开裂等开始的，因此，焦炉炉门内衬材料必须同时具备热震稳定性好、强度高、导热率低等特性，从而保证整个炉门结构稳定。
3.传统粘土砖价格便宜、强度高，是早期焦炉炉门耐火材料的常用选择。但粘土砖导热系数较高，保温效果较差；且粘土砖内气孔较多，热膨胀行为不匹配导致抗热震性差，使用寿命偏低。为此，开发了堇青石预制砖，如选用莫来石、堇青石、煅烧氧化铝微粉、硅微粉、铝酸钙水泥进行配料烧制。这种炉门砖的优点是强度和保温效果较粘土质炉门砖有所提升，但是其预制砖的体积密度高，成本高，节能效果随焦炉技术的成熟也难以达到理想目标。因此，如何实现焦炉炉门砖轻量化和节能，已成为现代焦炉炉门砖急需解决的问题。
4.专利《一种焦炉炉门砖制造方法》(cn1562893a)专利技术，制得莫来石-堇青石质的大型预制块，改善了传统炉门砖抗热震性低、使用寿命短和机压小砖砖缝多、抗渗透侵蚀能力差等缺点。该专利虽然提高了焦炉炉门的密封性，延长了炉门使用寿命，但面对日益苛刻的焦炉工况，其在绿色制备以及节能环保等方面还有待提高。
5.专利《一种焦炉炉门衬砖的制造方法》(cn101134336b)引入了熔融石英，一方面利用低热膨胀系数熔融石英降低了衬砖整体的热膨胀系数，另一方面利用两相热膨胀系数的差异在烧成过程中自发产生微裂纹起到了微裂纹增韧的作用，提高了衬砖的抗热震性，但该专利主要针对材料抗热震性能，对材料的轻量化和节能保温并未考虑。
6.专利《一种焦炉炉门衬砖的釉料及其使用方法》(cn103804028a)在配方中采用的堇青石、锂辉石的热膨胀系数小，添加合适数量的硼砂，降低了成釉温度，固溶体的形成能使釉在一定温度范围内保持不流淌。但该专利主要针对材料抗热震性能和抗积碳性，对材料的体积密度和节能保温方面并未提及。
7.专利《一种焦炉炉门砖的釉及其制造方法》(cn200410023580.2)公开了一种利用锂辉石、粘土细粉、叶腊石和长石等搅拌均匀涂在砖表面，1250～1400℃高温烧成，然后再运到现场砌筑，其成釉温度高、生产工艺复杂、能耗高。
8.综合，目前公开的焦炉炉门耐火材料无法同时满足轻量低导、高强度和强化辐射的节能和长寿要求。


技术实现要素：

9.本发明为了克服现有技术的不足，提出一种轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件的
制备方法，所得焦炉炉门预制件兼具气孔率高、抗压强度高、抗热震性良好、热导率低、保温性能优良等优越性能。
10.本发明轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件的制备方法按照以下步骤进行：
11.一、称取炉门衬砖本体原料、引气剂和减水剂以及红外辐射涂层原料；
12.所述炉门预制件本体原料由15～25wt.％的熔融石英，8～12wt.％的α-al2o3微粉， 5～10wt.％的矾土粉，5～10wt.％的铝酸钙水泥，2～8wt.％的二氧化硅微粉，2～5wt.％的氢氧化镁微粉和余量的焦宝石组成；
13.所述引气剂的量为炉门衬砖原料的0.01～0.03wt.％，减水剂的量为炉门衬砖原料的 0.1～0.2wt.％；
14.所述红外辐射涂层原料由30～40wt.％的硅溶胶，20～25wt.％的碳化硅粉，3～7wt.％的膨润土粉，4～7wt.％的钠钙硅玻璃粉，2～4wt.％的二硅化钼粉，0.4～1wt.％的氧化铪粉， 5～10wt.％单质硅粉和余量的酸洗碳化硅粉组成；
15.二、将称取的炉门衬砖原料混合均匀，再加入引气剂和减水剂，然后加水搅拌得到衬砖混合料，最后依次进行成型，养护、脱模和烘干，得到炉门衬砖坯料；
16.三、将红外辐射涂层原料与水混合并搅拌8-24h，得到料浆，将料浆涂覆炉门衬砖坯料表面，进行煅烧，得到轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件；
17.所述煅烧工艺为：在1100℃～1250℃条件下保温1～3h；煅烧后红外辐射涂层烧成釉层并粘附炉门衬砖表面。
18.本发明原理及有益效果为：
19.首先，本发明采用浇注的施工方式，避免了定型制品的成型和高温烧成等复杂工艺。本发明采用引气剂造孔法，选用的引气剂具有降低溶液的表面张力，产生封闭、独立的微孔，发泡倍数高，气泡数量多，气泡间距小，稳泡时间长等特点，尤其是克服了其它引气剂与聚羧酸系减水剂或萘系减水剂复合时出现的沉淀，析出现象。由此所得到的微孔结构，分布均匀，孔边应力场得到改善，孔结构承载能力更大，强度保持较高水平。其次，本发明进一步采用原位分解氢氧化镁，实现轻量化的同时形成高强度堇青石结合相，从而在显著提高材料的气孔率时控制材料的微孔化率和闭气孔比例，显著降低材料的导热系数，有效减少大量热量损失，提高保温节能效果。传统粘土砖导热系数为1.0～1.3w/(m
·
k)，堇青石-莫来石砖为0.95w/(m
·
k)，而本发明所得预制件仅为0.5～0.8w/(m
·
k)。
20.再次，本发明红外辐射涂层选用酸洗碳化硅粉作为主要原料，除了利用酸洗工艺获得纯度高的碳化硅、降低生产成本外，还利用酸洗后碳化硅表面缺陷增加，在热处理后进一步与二硅化钼和氧化铪相互作用，提升自由载流子的输送效率及杂化吸收，使得涂层具有高于0.85的高辐射系数，能够显著提高热效率、改善焦炉温度均匀性，并减少炉门处热量的散失。与此同时，与传统碳化硅相比，酸洗碳化硅亲水性增加，有利于提升碳化硅涂层的涂覆效果；酸洗碳化硅粉中还有部分原有微细含硅物质如游离sio2，这些含硅物质在高温下生成高度关联更加稳定的si-o-si键，形成si-o-si链保护层，而玻璃粉、膨润土、氧化铪在高温下熔融，起到黏结的作用，形成一层完整、致密、附着力好的涂层，强化了碳化硅与炉门砖预制件之间的结合，使得涂层在高热震环境下使用时不易脱落；更重要的是在炉门砖预制件表面原位形成的更加致密的红外辐射涂层，其抗侵蚀能力显著提高，有效的阻止了h2s、so2等有害物质向炉门砖预制件内的渗透，减轻了对衬砖的腐蚀，同时也可以起到不沾
焦油的作用。
21.最后，本发明制备的红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件强度高、体积密度低、热导率低、抗热震性能优良。经检测：该预制件显气孔率为20～30％，体积密度为2.0～2.3g/cm3，1000℃时热导率为0.5～0.8w/(m
·
k)，使用寿命达2～3年。
22.因此，本发明具有工艺简单，制品强度高、热导率低、热震稳定性好等特点，可满足如今焦炉炉门节能减排的苛刻要求。
附图说明
23.图1实施例1～4中轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件引气剂加入量与体积密度关系图；
24.图2实施例1～4中轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件引气剂加入量与显气孔率关系图；
25.图3实施例1～4中轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件引气剂加入量与常温耐压强度关系图；
26.图4实施例1～4中轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件引气剂加入量与导热系数关系图；图5实施例1～4中轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件实物照片。
具体实施方式
27.本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
28.具体实施方式一：本实施方式轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件的制备方法按照以下步骤进行：
29.一、称取炉门衬砖本体原料、引气剂和减水剂以及红外辐射涂层原料；
30.所述炉门预制件本体原料由15～25wt.％的熔融石英，8～12wt.％的α-al2o3微粉， 5～10wt.％的矾土粉，5～10wt.％的铝酸钙水泥，2～8wt.％的二氧化硅微粉，2～5wt.％的氢氧化镁微粉和余量的焦宝石组成；
31.所述引气剂的量为炉门衬砖原料的0.01～0.03wt.％，减水剂的量为炉门衬砖原料的 0.1～0.2wt.％；
32.所述红外辐射涂层原料由30～40wt.％的硅溶胶，20～25wt.％的碳化硅粉，3～7wt.％的膨润土粉，4～7wt.％的钠钙硅玻璃粉，2～4wt.％的二硅化钼粉，0.4～1wt.％的氧化铪粉， 5～10wt.％单质硅粉和余量的酸洗碳化硅粉组成；
33.二、将称取的炉门衬砖原料混合均匀，再加入引气剂和减水剂，然后加水搅拌得到衬砖混合料，最后依次进行成型，养护、脱模和烘干，得到炉门衬砖坯料；
34.三、将红外辐射涂层原料与水混合并搅拌8-24h，得到料浆，将料浆涂覆炉门衬砖坯料表面，进行煅烧，得到轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件；
35.所述煅烧工艺为：在1100℃～1250℃条件下保温1～3h；煅烧后红外辐射涂层烧成釉层并粘附炉门衬砖表面。
36.本实施方式具备以下有益效果：
37.首先，本实施方式采用浇注的施工方式，避免了定型制品的成型和高温烧成等复杂工艺。本实施方式采用引气剂造孔法，选用的引气剂具有降低溶液的表面张力，产生封闭、独立的微孔，发泡倍数高，气泡数量多，气泡间距小，稳泡时间长等特点，尤其是克服了其它引气剂与聚羧酸系减水剂或萘系减水剂复合时出现的沉淀，析出现象。由此所得到的微孔结构，分布均匀，孔边应力场得到改善，孔结构承载能力更大，强度保持较高水平。其次，本实施方式进一步采用原位分解氢氧化镁，实现轻量化的同时形成高强度堇青石结合相，从而在显著提高材料的气孔率时控制材料的微孔化率和闭气孔比例，显著降低材料的导热系数，有效减少大量热量损失，提高保温节能效果。传统粘土砖导热系数为1.0～ 1.3w/(m
·
k)，堇青石-莫来石砖为0.95w/(m
·
k)，而本实施方式所得预制件仅为 0.5～0.8w/(m
·
k)。
38.再次，本实施方式红外辐射涂层选用酸洗碳化硅粉作为主要原料，除了利用酸洗工艺获得纯度高的碳化硅、降低生产成本外，还利用酸洗后碳化硅表面缺陷增加，在热处理后进一步与二硅化钼和氧化铪相互作用，提升自由载流子的输送效率及杂化吸收，使得涂层具有高于0.85的高辐射系数，能够显著提高热效率、改善焦炉温度均匀性，并减少炉门处热量的散失。与此同时，与传统碳化硅相比，酸洗碳化硅亲水性增加，有利于提升碳化硅涂层的涂覆效果；酸洗碳化硅粉中还有部分原有微细含硅物质如游离sio2，这些含硅物质在高温下生成高度关联更加稳定的si-o-si键，形成si-o-si链保护层，而玻璃粉、膨润土、氧化铪在高温下熔融，起到黏结的作用，形成一层完整、致密、附着力好的涂层，强化了碳化硅与炉门砖预制件之间的结合，使得涂层在高热震环境下使用时不易脱落；更重要的是在炉门砖预制件表面原位形成的更加致密的红外辐射涂层，其抗侵蚀能力显著提高，有效的阻止了h2s、so2等有害物质向炉门砖预制件内的渗透，减轻了对衬砖的腐蚀，同时也可以起到不沾焦油的作用。
39.最后，本实施方式制备的红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件强度高、体积密度低、热导率低、抗热震性能优良。经检测：该预制件显气孔率为20～30％，体积密度为2.0～2.3g/cm3，1000℃时热导率为0.5～0.8w/(m
·
k)，使用寿命达2～3年。
40.因此，本实施方式具有工艺简单，制品强度高、热导率低、热震稳定性好等特点，可满足如今焦炉炉门节能减排的苛刻要求。
41.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述熔融石英颗粒的级配组成为：1～3mm的熔融石英颗粒占17～50wt.％，0～1mm的熔融石英颗粒为余量；熔融石英中sio2含量≥99wt.％。
42.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一所述焦宝石颗粒的级配组成为：0～1mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，1～3mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％， 3～8mm的焦宝石颗粒为余量；焦宝石中al2o3含量≥45wt.％。
43.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一所述减水剂为六偏磷酸盐类减水剂或聚羧酸盐类减水剂中的一种；步骤一所述引气剂为结构修饰型油茶皂甙引气剂。
44.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一所述α-al2o3微粉的粒径≤5μm，α-al2o3微粉中al2o3含量≥99wt.％；步骤一所述矾土粉的粒径≤74μm，矾土粉中al2o3含量≥78wt.％；步骤一所述二氧化硅微粉的粒径100～200nm；步骤一
所述氢氧化镁微粉的粒径45～74μm；步骤一所述铝酸钙水泥中的al2o3含量≥71wt.％，铝酸钙水泥粒径≤45μm。
45.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤一所述硅溶胶中sio2含量≥30wt.％；步骤一所述酸洗碳化硅粉中sic和sio2总量≥99wt.％。
46.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤一所述碳化硅粉的粒径≤45μm，膨润土粉的粒径≤45μm，钠钙硅玻璃粉的粒径≤45μm，二硅化钼粉的粒径≤45μm，氧化铪粉的粒径≤45μm，单质硅粉的粒径≤45μm；酸洗碳化硅粉的粒径≤45μm。
47.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤二所述衬砖混合料中加水量为炉门衬砖原料的6.5～8.0wt.％。
48.具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤二所述养护时间为2～3天；所述烘干工艺为在110℃进行烘干24h。
49.具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤三所述料浆中红外辐射涂层原料与水的质量比为1:(0.45～0.5)。
50.实施例1：
51.本实施例红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件的制备方法按照以下步骤进行：
52.一、称取炉门衬砖原料和红外辐射涂层原料、引气剂和减水剂；
53.所述炉门衬砖原料由51wt.％的焦宝石，15wt.％的熔融石英，10wt.％的α-al2o3微粉， 10wt.％的矾土粉，8wt.％的铝酸钙水泥，2wt.％的二氧化硅微粉和4wt.％的氢氧化镁微粉组成；
54.所述减水剂的量为炉门衬砖原料的0.15wt.％，不引入引气剂；
55.所述红外辐射涂层原料组成为：硅溶胶：30wt.％，碳化硅粉：25wt.％，酸洗碳化硅粉：20wt.％，膨润土粉：6wt.％，钠钙硅玻璃粉：7wt.％，二硅化钼粉：3wt.％，氧化铪粉： 0.5wt.％，单质硅粉：8.5wt.％；
56.所述焦宝石颗粒的级配组成为：0～1mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，1～3mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，3～8mm的焦宝石颗粒为余量；焦宝石中al2o3含量≥45wt.％。
57.所述熔融石英颗粒的级配组成为：1～3mm的熔融石英颗粒占17～50wt.％，0～1mm的熔融石英颗粒为余量；熔融石英中sio2含量≥99wt.％。
58.所述α-al2o3微粉的粒径≤5μm，α-al2o3微粉中al2o3含量≥99wt.％；
59.所述矾土粉的粒径≤74μm，矾土粉中al2o3含量≥78wt.％；
60.所述二氧化硅微粉的粒径100～200nm；
61.所述氢氧化镁微粉的粒径45～74μm；
62.所述铝酸钙水泥中的al2o3含量≥71wt.％，铝酸钙水泥粒径≤45μm；
63.所述硅溶胶中sio2含量≥30wt.％；
64.所述酸洗碳化硅粉中sic和sio2总量≥99wt.％；
65.所述碳化硅粉的粒径≤45μm，膨润土粉的粒径≤45μm，钠钙硅玻璃粉的粒径≤45μm，二硅化钼粉的粒径≤45μm，氧化铪粉的粒径≤45μm，单质硅粉的粒径≤45μm；酸洗碳化硅粉的粒径≤45μm；
66.二、将称取的炉门衬砖原料混合均匀，再加入引气剂和减水剂，然后加水搅拌得到衬砖混合料，最后依次进行成型，养护、脱模和烘干，得到炉门衬砖坯料；
67.所述衬砖混合料中加水量为炉门衬砖原料的7wt.％；
68.所述养护时间为3天；所述烘干工艺为：在110℃进行烘干24h；
69.三、将红外辐射涂层原料与水混合并搅拌，得到料浆，将料浆涂覆炉门衬砖坯料表面，进行煅烧，得到轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件；
70.所述料浆中红外辐射涂层原料与水的质量比为1:0.5；
71.所述煅烧工艺为：在1250℃条件下保温3h；煅烧后红外辐射涂层原料烧成釉层并粘附炉门衬砖表面。
72.本实施例所制得的轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件，110℃
×
24h时的常温抗折强度为15mpa，1250℃
×
3h时的常温耐压强度高于95mpa，1000℃热导率为0.9w/m
·
k。且生成的釉面无裂纹，釉不流淌。
73.实施例2：本实施例红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件的制备方法按照以下步骤进行：
74.一、称取炉门衬砖原料和红外辐射涂层原料、引气剂和减水剂；
75.所述炉门衬砖原料由50wt.％的焦宝石，20wt.％的熔融石英，11wt.％的α-al2o3微粉， 5wt.％的矾土粉，5wt.％的铝酸钙水泥，6wt.％的二氧化硅微粉和3wt.％的氢氧化镁微粉组成；
76.所述减水剂的量为炉门衬砖原料的0.2wt.％，引气剂的量为炉门衬砖原料的0.01wt.％；
77.所述红外辐射涂层原料组成为：硅溶胶：35wt.％，碳化硅粉：22wt.％，酸洗碳化硅粉：19wt.％，膨润土粉：6wt.％，钠钙硅玻璃粉：7wt.％，二硅化钼粉：3wt.％，氧化铪粉： 0.5wt.％，单质硅粉：7.5wt.％；
78.所述焦宝石颗粒的级配组成为：0～1mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，1～3mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，3～8mm的焦宝石颗粒为余量；焦宝石中al2o3含量≥45wt.％。
79.所述熔融石英颗粒的级配组成为：1～3mm的熔融石英颗粒占17～50wt.％，0～1mm的熔融石英颗粒为余量；熔融石英中sio2含量≥99wt.％。
80.所述α-al2o3微粉的粒径≤5μm，α-al2o3微粉中al2o3含量≥99wt.％；
81.所述矾土粉的粒径≤74μm，矾土粉中al2o3含量≥78wt.％；
82.所述二氧化硅微粉的粒径100～200nm；
83.所述氢氧化镁微粉的粒径45～74μm；
84.所述铝酸钙水泥中的al2o3含量≥71wt.％，铝酸钙水泥粒径≤45μm；
85.所述硅溶胶中sio2含量≥30wt.％；
86.所述酸洗碳化硅粉中sic和sio2总量≥99wt.％；
87.所述碳化硅粉的粒径≤45μm，膨润土粉的粒径≤45μm，钠钙硅玻璃粉的粒径≤45μm，二硅化钼粉的粒径≤45μm，氧化铪粉的粒径≤45μm，单质硅粉的粒径≤45μm；酸洗碳化硅粉的粒径≤45μm；
88.二、将称取的炉门衬砖原料混合均匀，再加入引气剂和减水剂，然后加水搅拌得到衬砖混合料，最后依次进行成型，养护、脱模和烘干，得到炉门衬砖坯料；
89.所述衬砖混合料中加水量为炉门衬砖原料的7.3wt.％；
90.所述养护时间为2天；所述烘干工艺为：在110℃进行烘干24h；
91.三、将红外辐射涂层原料与水混合并搅拌，得到料浆，将料浆涂覆炉门衬砖坯料表面，进行煅烧，得到红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件；
92.所述料浆中红外辐射涂层原料与水的质量比为1:0.45；
93.所述煅烧工艺为：在1200℃条件下保温2h；煅烧后红外辐射涂层原料烧成釉层并粘附炉门衬砖表面；
94.本实施例所制得的轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件，110℃
×
24h时的常温抗折强度为13mpa，1200℃
×
2h时的常温抗折强度均在75mpa，1000℃热导率为0.8w/m
·
k。且生成的釉面无裂纹，釉不流淌。
95.实施例3：本实施例红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件的制备方法按照以下步骤进行：
96.一、称取炉门衬砖原料和红外辐射涂层原料、引气剂和减水剂；
97.所述炉门衬砖原料由45wt.％的焦宝石，25wt.％的熔融石英，8wt.％的α-al2o3微粉， 7wt.％的矾土粉，6wt.％的铝酸钙水泥，5wt.％的二氧化硅微粉和4wt.％的氢氧化镁微粉组成；
98.所述减水剂的量为炉门衬砖原料的0.1wt.％，引气剂的量为炉门衬砖原料的0.02wt.％；
99.所述红外辐射涂层原料组成为：硅溶胶：40wt.％，碳化硅粉：20wt.％，酸洗碳化硅粉：18wt.％，膨润土粉：6wt.％，钠钙硅玻璃粉：7wt.％，二硅化钼粉：3wt.％，氧化铪粉： 0.5wt.％，单质硅粉：5.5wt.％；酸洗碳化硅粉是通过硫酸、硝酸、氢氟酸等酸溶液对碳化硅粉进行洗涤，洗涤后用清水再经过多次清洗至碳化硅微粉为中性。
100.所述焦宝石颗粒的级配组成为：0～1mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，1～3mm的焦宝石颗粒占10～30wt.％，3～8mm的焦宝石颗粒为余量；焦宝石中al2o3含量≥45wt.％。
101.所述熔融石英颗粒的级配组成为：1～3mm的熔融石英颗粒占17～50wt.％，0～1mm的熔融石英颗粒为余量；熔融石英中sio2含量≥99wt.％。
102.所述α-al2o3微粉的粒径≤5μm，α-al2o3微粉中al2o3含量≥99wt.％；
103.所述矾土粉的粒径≤74μm，矾土粉中al2o3含量≥78wt.％；
104.所述二氧化硅微粉的粒径100～200nm；
105.所述氢氧化镁微粉的粒径45～74μm；
106.所述铝酸钙水泥中的al2o3含量≥71wt.％，铝酸钙水泥粒径≤45μm；
107.所述硅溶胶中sio2含量≥30wt.％；
108.所述酸洗碳化硅粉中sic和sio2总量≥99wt.％；
109.所述碳化硅粉的粒径≤45μm，膨润土粉的粒径≤45μm，钠钙硅玻璃粉的粒径≤45μm，二硅化钼粉的粒径≤45μm，氧化铪粉的粒径≤45μm，单质硅粉的粒径≤45μm；酸洗碳化硅粉的粒径≤45μm；
110.二、将称取的炉门衬砖原料混合均匀，再加入引气剂和减水剂，然后加水搅拌得到衬砖混合料，最后依次进行成型，养护、脱模和烘干，得到炉门衬砖坯料；
111.所述衬砖混合料中加水量为炉门衬砖原料的7.2wt.％；
112.所述养护时间为2天；所述烘干工艺为：在110℃进行烘干24h；
113.三、将红外辐射涂层原料与水混合并搅拌，得到料浆，将料浆涂覆炉门衬砖坯料表面，进行煅烧，得到红外辐射釉涂覆轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件；
114.所述料浆中红外辐射涂层原料与水的质量比为1:0.475；
115.所述煅烧工艺为：在1200℃条件下保温1h；煅烧后红外辐射涂层原料烧成釉层并粘附炉门衬砖表面；
116.本实施例所制得的轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件，110℃
×
24h时的常温抗折强度为10mpa，1100℃
×
1h时的常温抗折强度均在65mpa，1000℃热导率为0.6w/m
·
k。且生成的釉面无裂纹，釉不流淌。
117.实施例4：本实施例与实施例1不同的是：步骤一中所述引气剂的量为炉门衬砖原料的0.03wt.％。其他与实施例1相同。
118.图1～4能够看出，引气剂的加入能够使炉门预制件轻量化，随引气剂加入量的增多，显气孔率增大，材料轻量化越明显，导热率降低、体积密度和常温耐压强度降低(但仍然满足使用要求)。
119.图5实施例1～4中轻量红外辐射节能焦炉炉门预制件实物照片。图中1、2、3、4号试件分别对应实施例1、2、3、4，图5能够看出，1～4号试件釉面无裂纹，釉不流淌。