CN101186514B - 内燃式红外辐射耐火材料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种内燃式红外辐射耐火材料及其生产方法，它的原料组分包括：莫来石：30％～80％，粒度为1～0.5mm，Al2O3微粉：10％～40％，膨胀珍珠岩：1％～30％，采用混砂机混料，其加料顺序为莫来石骨料、α-Al2O3微粉、膨胀珍珠岩、草屑，配入结合剂，搅拌，混出料过筛，除去筛上料；筛下料磨擦压砖机压制成型，成品在100～200℃下干燥，在1300～1380℃温度下烧成，进行保温。本发明的优点及效果在于，制造方法简单、低温烧成后强度高，热震稳定性能优良，成本低，价格便宜。本发明在高速公路热修补机上使用砌筑方便、而且其热负荷和温度还可随加热的需要调整，便于施工及维修，大大提高了修补机的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐火材料及其生产方法，特别适用于高速公路修补设备、寒冷地方所需解冻设备中的加热元件内燃式红外辐射耐火材料及其生产方法。
背景技术
目前，国内外高速公路修补机采用的加热设备就其传热机理主要有热风对流传热和红外线热辐射传热两种方式。其中，红外线热辐射方式是较先进的，传统的方法是用LPG为燃料，燃烧产生的高温烟气加热特殊加工的金属网或金属管、板产生红外辐射效应，以加热路面。但此种方法存在一些问题。
1)金属网或管、板热容量较小，不易达到理想的加热效果。
2)金属网或管、板人造网孔形状规则，阻力小，且孔隙较大，易使燃气窜出加热体外，形成明火对地面进行直接加热。
3)多孔陶瓷技术或者是蜂窝陶瓷技术一般需要模型或者造孔，制造工艺较复杂。
发明内容
本发明的目的是用机压成型的内燃式红外辐射耐火材料及其生产方法，代替高速公路热修补传统技术中使用的金属网、金属管或多孔陶瓷板。
本发明的目的是这样实现的，它的原料组分包括：
莫来石：30％～80％， 粒度为1～0.5mm，
Al2O3微粉：10％～40％，
膨胀珍珠岩：1％～30％ 粒度2～1mm。
为保证该发明的成型性、体积密度及烧后制品的使用性能，本发明在制作时加入增塑剂、结合剂，其增塑剂为草屑、糊精，结合剂为硅胶，其加入量分别为原料总量的1％～10％、1％～20％、8％～10％。
本发明对其成分作如下要求，
莫来石 Al2O3 70％～73％，SiO2 26％～29％，密度≥2.80g/cm3；
Al2O3微粉： Al2O3≥98％， 真密度≥3.95g/cm3；
膨胀珍珠岩：Al2O3 10％～15％，SiO2 72％～77％，密度≥2.80g/cm3。
本发明对其成分的粒度作如下要求
莫来石粒度＞1mm部分所占比例不得超过5％，＜0.5mm部分所占比例不得超过5％；
α-Al2O3微粉d50≤10um；
膨胀珍珠岩粒度＞2mm部分所占比例不得超过1％，＜1mm部分所占比例不得超过5％；
草屑粒度＜1mm。
本发明采用如下生产工艺
a)采用混砂机混料，其加料顺序为莫来石骨料、α-Al2O3微粉、膨胀珍珠岩、草屑，配入一半结合剂，搅拌3～5分钟后，加入糊精，再加入另一半结合剂，搅拌5～8分钟，待原料充分混合后出料；
b)混出料过筛，筛孔径≤8mm，除去筛上料；
c)筛下料用≥160T磨擦压砖机压制成型，成品在100～200℃下干燥24～48小时，在1300～1380℃温度下烧成，保温时间为3～8小时。
产品指标：Al2O3≥55％，
SiO2≥40％，
气孔率≥50％，
体积密度≤1.5g/cm3，
常温耐压强度≥4.0MPa。
本发明的优点及效果在于，制造方法简单、低温烧成后强度高，热震稳定性能优良，成本低，价格便宜。用本发明的内燃式红外辐射耐火材料筑成一定面积和形状的加热体，可让一定压力、流量和流速下预先经空气混合的可燃气体，在加热体内部燃烧，使加热体保持较高的温度水平，产生红外效应，并以热辐射传热，热效率高。另外，该发明产品蓄热量大，温降慢，对加热路面十分有利。本发明在高速公路热修补机上使用砌筑方便、而且其热负荷和温度还可随加热的需要调整，便于施工及维修，大大提高了修补机的工作效率。
具体实施方式
本发明采用含Al2O3，SiO2的莫来石、α-Al2O3微粉及膨胀珍珠岩为原料，并添加增塑剂、结合剂，其中
莫来石：30％～80％， 粒度为1～0.5mm，
Al2O3微粉：10％～40％， d50≤10um，
膨胀珍珠岩：1％～30％ 粒度2～1mm。
为保证该发明的成型性、结合强度、体积密度，本发明在制造时添加了增塑剂、结合剂。
增塑剂为草屑、糊精，结合剂为硅胶，其加入量按原料总量计算，其中草屑1％～10％、糊精1％～20％、硅胶8％～10％。其糊精及硅胶为市场出售的工业糊精及硅胶即可。
本发明对其成分作如下要求，
莫来石 Al2O3 70％～73％，SiO2 26％～29％，密度≥2.80g/cm3；
α-Al2O3微粉：Al2O3≥98％， 真密度≥3.95g/cm3；
膨胀珍珠岩：Al2O3 10％～15％，SiO2 72％～77％，密度≥2.80g/cm3。
为使本发明具有良好的成型性能及烧后成品的使用性能，让一定压力、流量和流速下预先经空气混合的可燃气体在成型耐火材料内部燃烧。本发明对其成分的粒度作如下要求，
莫来石粒度＞1mm部分所占比例不得超过5％，＜0.5mm部分所占比例不得超过5％；
α-Al2O3微粉d50≤10um；
膨胀珍珠岩粒度＞2mm部分所占比例不得超过1％，＜1mm部分所占比例不得超过5％；
草屑粒度＜1mm。
本发明采用如下生产工艺，
a)采用混砂机混料，其加料顺序为莫来石骨料、α-Al2O3微粉、膨胀珍珠岩、草屑，配入一半液体硅胶，搅拌3～5分钟后，加入糊精，再加入另一半液体硅胶，搅拌5～8分钟，待原料充分混合后出料；混出料粒度混合均匀，无偏析和结块；干湿适中，利于成型。
b)混出料过筛，筛孔径≤8mm，除去筛上料；
c)将筛下料送到磨擦压砖机(≥160T)压制成型，半成品在100～200℃下干燥24～48小时，在1300～1380℃温度下烧成，保温时间为3～8小时，半成品在运送过程中要轻拿轻放；在烧制过程中要求砖坯平码，高度不得超过六个码高。
产品指标：Al2O3≥55％，
SiO2≥40％，
气孔率≥50％，
体积密度≤1.5g/cm3，
常温耐压强度≥4.0MPa。
下表为本发明的几个最佳实施例
用本发明的原料配方及加工工艺制作出的产品在使用过程中可让一定压力、流量和流速下预先经空气混合的可燃气体在成型耐火材料内部燃烧，与现有高速公路修补加热用金属网或金属管、板相比，这种内燃式红外线辐射耐火材料以热辐射传热，热效率高；蓄热量大，温降慢。与现有其他内燃式加热体相比，这种内燃式红外线辐射耐火材料制造方法简单、成型方便，低温烧成后强度高，热震稳定性能优良，成本低，价格便宜。即能满足高速公路修补用加热的要求，而且砌筑方便、其热负荷和温度还可随加热的需要调整，便于施工及维修，大大提高了修补机的工作效率。
Claims (5)
1.一种内燃式红外辐射耐火材料，其特征在于，它的原料组分包括：
莫来石： 30％～80％， 粒度为1～0.5mm，
Al2O3微粉：α-Al2O3微粉 10％～40％， d50≤10μm
，
膨胀珍珠岩： 1％～30％ 粒度2～1mm。
2.根据权利要求1所述的内燃式红外辐射耐火材料，其特征在于，在制作时加入增塑剂、结合剂，其增塑剂为草屑、糊精，结合剂为硅胶，其草屑、糊精、硅胶加入量分别为原料总量的1％～10％、1％～20％、8％～10％。
3.根据权利要求1所述的内燃式红外辐射耐火材料，其特征在于，对其成分作如下要求，
莫来石 Al2O3 70％～73％，SiO2 26％～29％，密度≥2.80g/cm3；
Al2O3微粉：α-Al2O3微粉 Al2O3≥98％，真密度≥3.95g/cm3；
膨胀珍珠岩：Al2O3 10％～15％，SiO2 72％～77％，密度≥2.80g/cm3。
4.根据权利要求2所述的内燃式红外辐射耐火材料，其特征在于，对其成分的粒度具体要求如下，
莫来石粒度＞1mm部分所占比例不得超过5％，
＜0.5mm部分所占比例不得超过5％；
α-Al2O3微粉d50≤10μm
；
膨胀珍珠岩粒度＞2mm部分所占比例不得超过1％，
＜1mm部分所占比例不得超过5％；
草屑粒度＜1mm。
5.如权利要求1所述的内燃式红外辐射耐火材料的生产方法，其特征在于生产工艺为：
a)在制作时加入增塑剂、结合剂，其增塑剂为草屑、糊精，结合剂为硅胶，其草屑、糊精、硅胶加入量分别为原料总量的1％～10％、1％～20％、8％～10％，采用混砂机混料，其加料顺序为莫来石骨料、α-Al2O3微粉、膨胀珍珠岩、草屑，配入一半硅胶，搅拌3～5分钟后，加入糊精，再加入另一半硅胶，搅拌5～8分钟，待原料充分混合后出料；
b)混出料过筛，筛孔径≤8mm，除去筛上料；
c)筛下料磨擦压砖机压制成型，成品在100～200℃下干燥24～48小时，在1300～1380℃温度下烧成，保温时间为3～8小时，
产品指标：Al2O3≥55％，
SiO2≥40％，
气孔率≥50％，
体积密度≤1.5g/cm3，
常温耐压强度≥4.0MPa。
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| 张世英等.《高强度轻质多孔隔热砖的研制》.《耐火材料》.2003,(第2期),119-120. * |
| 郑召忠等.《人工合成莫来石骨料的研制初探》.《现代技术陶瓷》.2001,(第4期),31-34. * |
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