CN101555149A

CN101555149A - 纳米轻质复合莫来石耐火砖

Info

Publication number: CN101555149A
Application number: CNA2009100648757A
Authority: CN
Inventors: 樊争峰
Original assignee: ZHENGZHOU SHUNXING REFRACTORY CO Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU SHUNXING REFRACTORY CO Ltd
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-05-13
Publication date: 2009-10-14

Abstract

本发明公开了一种纳米轻质复合莫来石耐火砖，它是由原料纳米莫来石35～40％、氢氧化铝30～35％、结合剂5～10％、添加剂15～25％和水适量按下述方法制备而成：将上述原料按比例称量后，先将纳米莫来石经过细粉分散后，加入添加剂、结合剂及氢氧化铝，并在混碾机中混合均匀后再加入适量水，混碾10～15分钟后成泥料，经振动压力机成型后制成砖坯，将成型后的砖坯送入隧道窑中进行干燥后送入隧道窑中进行烧成，砖坯烧成温度1450～1500℃、保温时间8～10小时，按照所要求的尺寸进行检选加工后即为成品。本发明所述的耐火砖突破了原先轻质保温砖不能直接使用于工作面的局限，从而延长了窑炉的使用寿命，达到了节能降耗的目的。

Description

纳米轻质复合莫来石耐火砖

技术领域

本发明涉及耐火材料，尤其是涉及用于化工和冶金窑炉保温层、工作面及其它部位的纳米轻质复合莫来石耐火砖。

背景技术

纳米技术是近年发展起来的一门全新的科学技术，自上个世纪以来，世界先进国家都从战略高度重新布局纳米材料，复合材料向纵深研究，我国科技部已确定将纳米新材料技术和复合新材料技术列入国家“十一五”重大专项计划，在政策上、资金上将予以大力支持，随着纳米粉体制备技术的突破和成本的不断降低，许多传统材料领域也在积极引入纳米技术新材料和复合新材料以期改善材料性能和使用寿命。

近年来国外在轻质砖的研究方面取得了一定的成果，但是一直以来无法解决轻质砖体积密度和强度的反比关系。最近，德国报道采用纳米技术开发出一种新型的轻质保温砖，它同样以纳米FH颗粒为核心，使用纳米材料颗粒及复合而成的结合剂、添加剂等，但该成果目前仍处于实验、探索阶段。

我国现阶段工业窑炉常用的轻质保温砖，其不足之处在于强度低、导热率高、热震稳定性差、抗侵蚀能力弱，不能直接使用于工作面，从而无法满足工业窑炉节能和企业减排的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐压强度高、导热率低、热震稳定性好、抗侵蚀能力强，可直接使用于窑炉工作面的纳米轻质复合莫来石耐火砖。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，它是由原料纳米莫来石、氢氧化铝、结合剂、添加剂和水按下述重量百分比和方法制备而成：

配比：

氢氧化铝：30～35％；纳米莫来石：35～40％；结合剂：5～10％；添加剂：15～25％；水适量；

加工方法：

将上述原料按比例称量后，先将纳米莫来石经过细粉分散后，加入添加剂、结合剂及氢氧化铝，并在混碾机中混合均匀后再加入适量水，混碾10～15分钟后成泥料，经振动压力机成型后制成砖坯，将成型后的砖坯送入隧道窑中进行干燥后送入隧道窑中进行烧成，砖坯烧成温度1450～1500℃、保温时间8～10小时，按照所要求的尺寸进行检选加工后即为成品。

所述原料的配比可为氢氧化铝35％、纳米莫来石40％、添加剂15％、结合剂10％、水适量。

所述原料的配比也可为氢氧化铝30％、纳米莫来石35％、添加剂25％、结合剂10％、水适量。

所述原料的配比还可为氢氧化铝30％、纳米莫来石40％、添加剂25％、结合剂5％、水适量。

所述氢氧化铝的粒度小于200目；纳米莫来石的粒径小于100nm，比表面积为20±5m².g^-1。

所述的结合剂为软质粘土，粒度为200目；所述添加剂为聚苯乙烯，粒度小于1mm。

所述隧道窑的进口温度40～50℃、出口温度为120～160℃。

本发明的优点在于该耐火制品主要以优质的纳米莫来石原料为基质，加入聚苯乙烯和氢氧化铝等添加剂、结合剂，利用纳米莫来石粉细小稳定的特性，在烧成过程中可以产生大量的纳米级闭口气孔，由于烧成的耐火砖的气孔率≥70％，故其热导率低；同时，该耐火砖内部存在大量的闭口气孔，其耐压强度远高于现有的轻质保温砖；由于其气孔是纳米级的，故在使用中抗侵蚀能力强；该耐火砖突破了原先轻质保温砖不能直接使用于工作面的局限，从而延长了窑炉的使用寿命，达到了节能降耗的目的。

本发明所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖的主要理化指标如下：

Al₂O₃含量：65～75％，Fe₂O₃≤1.0％；显气孔率≥70％；体积密度≤1.0g/cm³；

常温耐压强度≥15Mpa；荷重软化开始温度≥1450℃；

线变化率(1350℃×3h)：±0.1％；热导率(平均温度350℃)≤0.35W/m.k。

具体实施方式

实施例1：

本发明所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，是由粒度小于200目的氢氧化铝35％，粒径小于100nm、比表面积为20±5m².g^-1的纳米莫来石40％，粒度小于1mm的聚苯乙烯添加剂15％，粒度为200目的软质粘土结合剂10％以及适量水按照下述方法制备而成：

将上述原料按比例称量后，先将纳米莫来石经过细粉分散后加入添加剂、结合剂及氢氧化铝，并在混碾机中混合均匀后加入适量水，继续混碾10～15分钟后成泥料，在振动压力机上将混合好的泥料压制成砖坯，将成型砖坯送入隧道窑中进行干燥，隧道窑的进口温度40～50℃、出口温度为120～160℃，干燥后送入隧道窑中进行烧成，砖坯烧成温度为1450～1500℃、保温8～10小时，即得成品。

实施例2：

本发明所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，是由粒度小于200目的氢氧化铝30％，粒径小于100nm、比表面积为20±5m².g^-1的纳米莫来石35％，粒度小于1mm的聚苯乙烯添加剂25％，粒度为200目的软质粘土结合剂10％以及适量水按照下述方法制备而成：

将上述原料按比例称量后先将纳米莫来石经过细粉分散后加入添加剂、结合剂及氢氧化铝，并在混碾机中混合均匀后加入适量水，继续混碾10～15分钟后成泥料，在振动压力机上将混合好的泥料压制成砖坯，将成型砖坯送入隧道窑中进行干燥，隧道窑的进口温度40～50℃、出口温度为120～160℃，干燥后送入隧道窑中进行烧成，砖坯烧成温度为1450～1500℃、保温8～10小时，即得成品。

实施例3：

本发明所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，是由粒度小于200目的氢氧化铝30％，粒径小于100nm、比表面积为20±5m².g^-1的纳米莫来石40％，粒度小于1mm的聚苯乙烯添加剂25％，粒度为200目的软质粘土结合剂5％以及适量水按照下述方法制备而成：

将上述原料按比例称量后先将纳米莫来石经过细粉分散后加入添加剂、结合剂及氢氧化铝，并在混碾机中混合均匀后加入适量水，继续混碾10～15分钟后成泥料，并在振动压力机上将混合好的泥料压制成砖坯，将成型砖坯送入隧道窑中进行干燥，隧道窑的进口温度40～50℃、出口温度为120～160℃，干燥后送入隧道窑中进行烧成，砖坯烧成温度为1450～1500℃、保温8～10小时，即得成品。

Claims

1、一种纳米轻质复合莫来石耐火砖，它是由原料纳米莫来石、氢氧化铝、结合剂、添加剂和水按下述重量百分比和方法制备而成：

配比：

加工方法：

2、根据权利要求1所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，其特征在于：所述原料的配比为氢氧化铝35％、纳米莫来石40％、添加剂15％、结合剂10％、水适量。

3、根据权利要求1所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，其特征在于：所述原料的配比为氢氧化铝30％、纳米莫来石35％、添加剂25％、结合剂10％、水适量。

4、根据权利要求1所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，其特征在于：所述原料的配比为氢氧化铝30％、纳米莫来石40％、添加剂25％、结合剂5％、水适量。

5、根据权利要求1-4任一项所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，其特征在于：所述氢氧化铝的粒度小于200目；纳米莫来石的粒径小于100nm，比表面积为20±5m².g^-1。

6、根据权利要求1-4任一项所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，其特征在于：所述的结合剂为软质粘土，粒度为200目；所述添加剂为聚苯乙烯，粒度小于1mm。

7、根据权利要求1所述的纳米轻质复合莫来石耐火砖，其特征在于：所述隧道窑的进口温度40～50℃、出口温度为120～160℃。