CN100572328C - 硅质隔热耐火砖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种适用于焦炉、碳素炉的硅质隔热耐火砖，解决现有粘土质隔热耐火砖存在荷重变形温度低、高温下易收缩、导热率较大、保温效果不好等缺陷，由硅石细粉81-85%，珍珠岩15-19%，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.45-0.55%，水泥0.9-1.1%，石灰乳6.5-7.5%，纸浆1.95-2.2%，将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1-2分钟后，加入占主原料总重的1.8-2.2%的水，然后加入石灰乳，碾压10-15分钟，最后加入纸浆，碾压10-15分钟，出碾，成型制坯。本发明所述的硅质隔热耐火砖的各项理化指标均优于国家标准，具有耐高温、低导热、含铁量低、耐压强度大、热稳定性能好等优点，可直接作为工业窑炉的内衬使用。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种适用于焦炉、碳素炉的硅质隔热耐火砖。
背景技术
目前，焦炉、碳素炉等工业窑炉中常用的保温砖为粘土质隔热耐火砖，在实际使用中存在以下缺点；1、其荷重变形温度只有1200-1300℃，不能用于炉窑内长期处于高温环境的地方，否则会使炉体使用寿命下降，比如用于大跨度的炉顶、直接砌于接触炉气的热面；2、在高温下易收缩，体积变化较大，极易造成炉衬开裂；3、气孔率较小，既而导热率较大，保温效果不好，增加了炉窑内耐火砖的烧制时间，从而增加了燃料的消耗量。鉴于上述粘土质耐火砖的缺点，迫切需要研制一种具有耐高温、低导热、耐压强度大、热稳定性能好等优点的隔热保温耐火砖。
发明内容
本发明为了解决现有粘土质隔热耐火砖存在荷重变形温度低、高温下易收缩、导热率较大、保温效果不好等缺陷，提供一种硅质隔热耐火砖。
本发明是采用如下技术方案实现的：硅质隔热耐火砖，由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量不低于97.5％的硅石细粉81-85％，SiO2含量不低于83％的珍珠岩15-19％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.45-0.55％，水泥0.9-1.1％，石灰乳6.5-7.5％，其比重为1.24-1.28g/cm3，纸浆1.95-2.2％，其比重为1.20-1.24g/cm3，PH为4-5；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占5-15％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占85-95％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1-2分钟后，加入占主原料总重的1.8-2.2％的水，然后加入石灰乳，碾压10-15分钟，最后加入纸浆，碾压10-15分钟，出碾，成型制坯，成型后的干燥、装窑、烧成、冷却等工序是本领域的普通技术人员所熟知的。
上述原料配方中，珍珠岩可使烧成后的砖体体积大而重量轻，使其达到国家标准对于耐火制品体积密度、气孔率的要求，体积密度和气孔率可反映出耐火砖的致密程度，既而影响砖的机械强度、热膨胀和导热性等性能；水泥、纸浆起到增强砖体可塑性的作用，可采用425水泥、325水泥等，纸浆至少可从辽宁临海市金城造纸厂购得；石灰乳和铁鳞粉的作用是一方面可增强砖体可塑性，另一方面可促进砖的烧成转化；
所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成，五台硅石是指山西省五台山地区所产的硅石，其成分及性能指标是本领域的普通技术人员所熟知的。
所述的石灰乳是由氧化钙含量不低于70％的石灰制成，制作过程为：将石灰加入消化池，并经消化机细磨后过双层22目筛网，以防止制得的石灰乳中形成泥团，造成烧成后的砖体产生熔洞，然后放入存放池存放，搅拌均匀，存放时间为24-48小时。
所述铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％。
采用本发明所述的配方及制作方法所制得的硅质隔热耐火砖的各项理化指标与国家标准进行比较，如下表所示，
| 项目 | 标准值 | 本发明平均实测值 |
| SiO<sub>2</sub>，％ | ≥91 | ≥94 |
| 显气孔率，％ | --- | ≥45 |
| 体积密度，g/cm<sup>3</sup> | ≥1.0-1.2 | ≥1.1 |
| 常温耐压强度，Mpa | ≥2-5 | ≥6 |
| 重烧线变化，％1450℃，2h | ≤0.5 | ≤0.35 |
| 0.1Mpa荷重软化开始温度，℃ | ≥1400-1520 | ≥1500 |
| 导热系数W/(mk)平均温度350±10℃ | ≤0.55 | ≤0.4 |
由上表可看出，本发明所述的硅质隔热耐火砖的各项理化指标均优于国家标准，本发明制得的耐火隔热砖具有耐高温、低导热、含铁量低、耐压强度大、热稳定性能好等优点，可直接作为工业窑炉的内衬使用。
具体实施方式
实施例1：
硅质隔热耐火砖，由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量为97.5％的硅石细粉81％，所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成，SiO2含量为83％的珍珠岩19％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.45％，铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％，水泥0.9％，石灰乳6.5％，其比重为1.24g/cm3，纸浆1.95％，其比重为1.20g/cm3，PH为4；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占5％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占95％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1分钟后，加入占主原料总重的1.8％的水，然后加入石灰乳，碾压10分钟，最后加入纸浆，碾压10分钟，出碾，成型制坯。
实施例2：
硅质隔热耐火砖，由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量为98％的硅石细粉85％，所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成，SiO2含量为85％的珍珠岩15％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.55％，铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％，水泥1.1％，石灰乳7.5％，其比重为1.28g/cm3，纸浆2.2％，其比重为1.24g/cm3，PH为5；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占15％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占85％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾2分钟后，加入占主原料总重的2.2％的水，然后加入石灰乳，碾压15分钟，最后加入纸浆，碾压15分钟，出碾，成型制坯。
实施例3：
硅质隔热耐火砖，由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量为98.5％的硅石细粉83％，所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成，SiO2含量为87％的珍珠岩17％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.50％，铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％，水泥1.0％，石灰乳7.0％，其比重为1.25g/cm3，纸浆2.0％，其比重为1.23g/cm3，PH为4；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占10％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占90％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1分钟后，加入占主原料总重的2.0％的水，然后加入石灰乳，碾压12分钟，最后加入纸浆，碾压14分钟，出碾，成型制坯。
实施例4：
硅质隔热耐火砖，由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量为98.8％的硅石细粉82％，所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成，SiO2含量为90％的珍珠岩18％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.48％，铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％，水泥1.05％，石灰乳6.7％，其比重为1.27g/cm3，纸浆2.1％，其比重为1.24g/cm3，PH为5；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占12％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占88％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾2分钟后，加入占主原料总重的1.9％的水，然后加入石灰乳，碾压12分钟，最后加入纸浆，碾压10分钟，出碾，成型制坯。
实施例5：
硅质隔热耐火砖，由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量为97.5％的硅石细粉84％，所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成，SiO2含量为88％的珍珠岩16％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.54％，铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％，水泥1.1％，石灰乳7.1％，其比重为1.24g/cm3，纸浆2.05％，其比重为1.25g/cm3，PH为4；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占8％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占92％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾2分钟后，加入占主原料总重的2.15％的水，然后加入石灰乳，碾压11分钟，最后加入纸浆，碾压15分钟，出碾，成型制坯。
Claims (3)
1、一种硅质隔热耐火砖，其特征是由下列重量百分比的原料制成，SiO2含量不低于97.5％的硅石细粉81-85％，SiO2含量不低于83％的珍珠岩15-19％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.45-0.55％，水泥0.9-1.1％，石灰乳6.5-7.5％，其比重为1.24-1.28g/cm3，纸浆1.95-2.2％，其比重为1.20-1.24g/cm3，PH为4-5；所述的硅石细粉由两部分构成，其中粒径范围在1-0.088mm之间的硅石颗粒占5-15％，粒径范围＜0.088mm的颗粒占85-95％；
将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1-2分钟后，加入占主原料总重的1.8-2.2％的水，然后加入石灰乳，碾压10-15分钟，最后加入纸浆，碾压10-15分钟，出碾，成型制坯；
所述的石灰乳是由氧化钙含量不低于70％的石灰制成，制作过程为：将石灰加入消化池，并经消化机细磨后过双层22目筛网，然后放入存放池存放，搅拌均匀，存放时间为24-48小时。
2、根据权利要求1所述的硅质隔热耐火砖，其特征是所述的硅石细粉选用五台硅石破碎而成。
3、根据权利要求1或2所述的硅质隔热耐火砖，其特征是所述铁鳞粉中氧化亚铁的含量不低于65％。
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