CN101412631B - 一种轻质耐火砖 - Google Patents

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Abstract

一种轻质耐火砖，由煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏、白水泥和聚丙烯酰胺组成，各物料的重量份数及加入比例为：煤矸石煅烧熟料粉58％、蓝晶石粉10％、生铝矾土粉25％、半水石膏2％、白水泥4.94％、聚丙烯酰胺0.06％。本发明配方简单，使用寿命长，制作成的成品孔径小、硬度高、耐热性能好，用煤矸石燃烧后的熟料粉作为主要材料，生产成本低，对综合利用和可持续性发展具有一定意义。

Description

一种轻质耐火砖
技术领域
本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种轻质耐火砖。
背景技术
目前国内生产的轻质耐火砖，品质繁多，其采用的原料品种繁杂，质量难以保证，成本高，由于选用的原材料繁杂，使其生产工艺难以控制，如：JM23(美国检验与材料协会，ASTM)产品，采用的生产方法都是塑性挤出法和泥浆浇注法，成孔剂为聚苯乙烯小球和木屑的混合物，这两种方法生产出来的产品，由于孔径大(孔径约为1mm)，成品率低，所以满足不了标准的要求，而且生产成本高，不利于推广使用。
发明内容
本发明的目的是，旨在解决现有技术的不足，提供一种一种轻质耐火砖，其配方简单，使用寿命长，并具有孔径小、硬度高、耐热性能好，成品率高，生产成本低的特点。
本发明所采用的技术方案是：一种轻质耐火砖，由煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏、白水泥、和聚丙烯酰胺组成，各材料所占比例为：煤矸石煅烧熟料粉55～65％、蓝晶石粉8～13％、生铝矾土粉20～30％、半水石膏2％、白水泥4.94％、聚丙烯酰胺0.04～0.1％。
各物料的最佳重量份数及加入比例为：煤矸石煅烧熟料粉58％、蓝晶石粉10％、生铝矾土粉25％、半水石膏2％、白水泥4.94％、聚丙烯酰胺0.06％。
所述的煤矸石煅烧熟料粉的化学成分为：Al2O3 40～50％、Fe2O30.6％、TiO2 0.8％、CaO 0.3％、Na2O+K2O 1.7％，颗粒细度为120目。
所述蓝晶石粉的化学成分为：Al2O3 45～55％、Fe2O3 0.8％、TiO21.5％、Na2O+K2O 0.65％，颗粒细度为120目，烧失量为2.0％。
所述的生铝矾土粉的化学成部分为：Al2O3 42～50％、Fe2O3 1％、TiO2 1.5％、CaO 0.7％、Na2O+K2O 0.81％，颗粒细度为120目，烧失量为14％。
本发明所述轻质耐火砖的制备方法：
(1)、将煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏和白水泥按照如上所述的比例加入，混合后加入水和聚丙烯酰胺，搅拌成泥浆备用；
(2)、将市售的短碳链胶姆基泡沫剂与水按照1∶60的比例混合，搅拌后制成稳定泡沫；
(3)、将步骤(2)所制的稳定泡沫加入步骤(1)所制的泥浆中，加入量按照体积比1∶1加入，边加边搅拌，充分混合后注模；
(4)、浇注成型的砖料连同模具一起放入烘干室进行一段烘干，边烘干边加热至70～80℃，烘干时间持续51～54小时；
(5)、将砖料脱模后进行二段烘干，边烘干边加热至100℃，烘干时间持续46～50小时；
(6)、将烘干的砖料放入窑中煅烧，边煅烧边加热，持续22～24小时，然后保持1250～1350℃的温度2～3小时，最后停止加热利用窑内的余热继续煅烧，持续18～20小时后出炉；
(7)、待冷却后切磨加工，制成轻质耐火砖。
本发明与传统的制作工艺不同，采用泡沫剂制泡沫作为成孔剂，向制好的浓泥浆中加入泡沫，搅拌均匀后，浇注到模具中，经烘干、烧结、切磨加工而成。采用这种方法制作成的耐火砖孔径小、成品率高。另外，本发明使用煤矸石燃烧后的熟料粉作为主要材料，成本低廉，而且属于废物利用。
本发明的有益效果是：其配方简单，使用寿命长，制作成的成品孔径小、硬度高、耐热性能好，用煤矸石燃烧后的熟料粉作为主要材料，生产成本低，对综合利用和可持续性发展具有一定意义。
具体实施方式
一种轻质耐火砖，由煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏、白水泥、和聚丙烯酰胺组成，各材料所占比例为：煤矸石煅烧熟料粉58％、蓝晶石粉10％、生铝矾土粉25％、半水石膏2％、白水泥4.94％、聚丙烯酰胺0.06％。
所述的煤矸石煅烧熟料粉的化学成分为：Al2O3 40～50％、Fe2O30.6％、TiO2 0.8％、CaO 0.3％、Na2O+K2O 1.7％，颗粒细度为120目。
所述蓝晶石粉的化学成分为：Al2O3 45～55％、Fe2O3 0.8％、TiO21.5％、Na2O+K2O 0.65％，颗粒细度为120目，烧失量为2.0％。
所述的生铝矾土粉的化学成部分为：Al2O3 42～50％、Fe2O3 1％、TiO2 1.5％、CaO 0.7％、Na2O+K2O 0.81％，颗粒细度为120目，烧失量为14％。
制备方法：
(1)、将煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏和白水泥按照如上所述的比例加入，混合后加入水和聚丙烯酰胺，搅拌成泥浆备用；
(2)、将市售的短碳链胶姆基泡沫剂与水按照1∶60的比例混合，搅拌后制成稳定泡沫；
(3)、将步骤(2)所制的稳定泡沫加入步骤(1)所制的泥浆中，加入量按照体积比1∶1加入，边加边搅拌，充分混合后注模；
(4)、浇注成型的砖料连同模具一起放入烘干室进行一段烘干，边烘干边加热至70～80℃，烘干时间持续51～54小时；
(5)、将砖料脱模后进行二段烘干，边烘干边加热至100℃，烘干时间持续46～50小时；
(6)、将烘干的砖料放入窑中煅烧，边煅烧边加热，持续22～24小时，然后保持1250～1350℃的温度2～3小时，最后停止加热利用窑内的余热继续煅烧，持续18～20小时后出炉；
(7)、待冷却后切磨加工，制成轻质耐火砖。
经检测用本发明制作出来的轻质耐火砖性能参数如下：Al2O346.71％、CaO 3.01％、Fe2O3 0.74％；体积密度0.518g/cm3，重烧线变化(1230℃×24h)-0.2％，热导率0.12(200℃)、0.14(400℃)、0.16(600℃)、0.18(800℃)，常温时压强度2.3MPa，结果表明本产品达到了JM23标准。

Claims (1)

1.一种轻质耐火砖，其特征在于：由煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏、白水泥和聚丙烯酰胺组成，各物料的重量份数及加入比例为：煤矸石煅烧熟料粉58％、蓝晶石粉10％、生铝矾土粉25％、半水石膏2％、白水泥4.94％、聚丙烯酰胺0.06％；
该轻质耐火砖的制备方法如下：
(1)、将煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏和白水泥按照如上所述的比例加入，混合后加入水和聚丙烯酰胺，搅拌成泥浆备用；
(2)、将市售的短碳链胶姆基泡沫剂与水按照1∶60的比例混合，搅拌后制成稳定泡沫；
(3)、将步骤(2)所制的稳定泡沫加入步骤(1)所制的泥浆中，加入量按照体积比1∶1加入，边加边搅拌，充分混合后注模；
(4)、浇注成型的砖料连同模具一起放入烘干室进行一段烘干，边烘干边加热至70～80℃，烘干时间持续51～54小时；
(5)、将砖料脱模后进行二段烘干，边烘干边加热至100℃，烘干时间持续46～50小时；
(6)、将烘干的砖料放入窑中煅烧，边煅烧边加热，持续22～24小时，然后保持1250～1350℃的温度2～3小时，最后停止加热利用窑内的余热继续煅烧，持续18～20小时后出炉；
(7)、待冷却后切磨加工，制成轻质耐火砖。
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