CN101628818B - 莫来石纤维砖及其制法 - Google Patents
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Abstract
一种莫来石纤维砖及其制法，属于耐火隔热材料技术领域，采用耐火材料为主要原料，经过包括混料、成型、干燥、烧成工序制成，其特征是，所述主要原料中添加有莫来石晶体纤维，所述莫来石纤维砖化学成分是：Al2O3 35～72％；SiO2 27～64％，Fe2O3 1～1.2％。本发明的产品兼有轻质莫来石砖和陶瓷纤维材料的优异性能，并具有体积密度较小，比热容小，抗热震性能好，导热系数小等优点。
Description
技术领域
本发明属于耐火隔热材料技术领域，具体涉及一种莫来石纤维砖及其制法。
背景技术
莫来石砖是一种重要的绝热隔热材料，由于其具比热容小，抗热震性好等优异的性能，在绝热、隔热以及耐火工程上普遍使用。因其具有高温稳定的莫来石晶体，耐火性能和隔热性能都得到了充分的发挥。同时，纤维状耐火材料也得到大家的越来越多的关注，作为其中一个代表，陶瓷纤维材料上个世纪70年引入中国以后也得到了长足的发展，不仅是生产技术还包括应用技术扩展。
《低温烧成稀土锆莫来石砖的研究》(魏坤、石燕、李伟《南昌大学学报》(工科版)1997年12月)公开了一种莫来石砖的制法，其烧成温度为1450℃。该文献公开之内容，在此引用。
《煤矸石制作轻质莫来石砖研究》(倪文、龚仁友、李翠伟《地址找矿论丛》1997年12月第12卷第4期)公开了一种莫来石砖的成份和制法，其成份为：Al2O367.1％，
SiO2 31.0％，Fe2O3 0.60％，TiO2 0.1％，CaO 0.1％，MgO 0.1％，K2O+Na2O 0.9％。该文献公开的内容作为现有技术在此用。
《轻质莫来石砖的研制与应用》(袁新良《陶瓷工程》2000年12月)公开了一种轻质莫来石砖及其制法，制得莫来石砖的理化性质为：
| 指标 | 配方6 | 配方7 | 配方8 | 配方9 |
| Al2O3，％ | 63.8 | 65.2 | 60.5 | 61.7 |
| Fe2O3，％ | 0.63 | 0.60 | 0.58 | 0.70 |
| 体积密度，g/cm3 | 0.80 | 0.84 | 0.99 | 1.04 |
| 常温耐压强度，MPa | 5.50 | 5.75 | 6.76 | 7.57 |
| 0.1MPa荷重软化温度，℃ | 1430 | 1430 | 1410 | 1410 |
| 导热系数(350℃)，W/(m·k)。 | 0.34 | 0.37 | 0.38 | 0.41 |
该文献公开的内容在此引用。
另外，公开为CN1211318C、CN1208279C、CN1047772C、CN1254456C等也公开了与本发明相关的内容。
经检索，未发现原料中添加莫来石纤维制成的轻质莫来石砖。
发明内容
本发明结合了轻质莫来石砖和陶瓷纤维材料的优异性能，提供了一种莫来石纤维砖，具有体积密度较小，比热容小，抗热震性能好，导热系数小等优点。本发明的另一个目的是提供了莫来石纤维砖的制法。
本发明具体采用如下技术方案：
一种莫来石纤维砖，采用耐火材料为主要原料，经过包括混料、成型、干燥、烧成等工序制成，其特征是，所述主要原料中添加有莫来石晶体纤维，所述莫来石纤维砖
1)化学成分如下：
Al2O3 35～72％；
SiO2 27～64％
Fe2O3 0.6～1.0％；
2)物理性能指标为
比重 0.5～1.6g/cm3；
耐火度 1250～1450℃
重烧线变化 1200℃×24h≤1％；
冷态耐压强度 ≥2.0Mpa；
热膨胀，1000℃×24h： ＜0.6％；
导热系数350℃ ＜0.20W/(m·k)。
莫来石纤维砖，由下列重量百分比的原料制成：
耐火材料 60～75％
可燃原料 5～25％
莫来石晶体纤维 5～15％，原料总和为100％；；
所述耐火材料是氧化铝粉、硅线石、莫来石、粘土、焦宝石中的一种或者多种混合；
所述的可燃原料是聚苯乙烯球、锯末、软木粉、粉煤末、有机物纤维中的一种或多种混合。
所述的耐火材料优选粒度大于325目。
本发明所述莫来石纤维砖的制法，其特征是，包括如下步骤：
1)混料：将可燃原料润湿，并与耐火材料混合，加水搅拌均匀，然后在搅拌下加入莫来石晶体纤维，制得湿泥坯；
在保证混料均匀的前提下，应尽力缩短加入莫来石纤维以后的搅拌时间，防止莫来石纤维过度缩短。
2)困料：所述湿泥坯困料12～24h，制得泥料，所述泥料的含水率≤26％；
3)成型：挤压成型制得莫来石纤维砖坯体；
4)干燥：将所述莫来石纤维砖坯体在80～180℃干燥，干燥完成以后坯体含水率为2～5％，制成干态坯体；
5)烧成：将所述的干态坯体在最高温度为1100～1500℃下烧结，制成莫来石纤维砖毛坯；
6)切割：将所述的莫来石纤维砖毛坯进行尺寸切割，表面磨光，制成莫来石纤维砖。
本发明的耐火材料的种类不能限制本发明，应当这样认为，现有技术中的能够引入Al2O3 和SiO2的天然或者人造材料均可作为本发明的原料。
本发明烧成最高温度根据耐火材料的种类而不同，这些在现有技术中是已知的。
本发明的优越性在耐火砖生产中加入了多晶莫来石纤维，与传统的莫来石轻质砖相比，起到了增强增韧的作用，增加了耐火砖的抗热震性，大大降低了产品的导热系数。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
按照1∶1∶1.2∶2.3的比例加入氧化铝粉、硅线石粉、蓝晶石粉和粘土，总重量为200kg。按照1∶1.2的比例加入聚苯乙烯和木屑，两者的加入了量总共为18％，加水量为25％，混料前先把聚苯乙烯、木屑和莫来石纤维进行润湿。准备完毕进行混料，混料均匀以后，进行12h的困了，然后在挤压机上进行成型，在梭室窑中1350℃烧成。经过尺寸切割和表面打磨，莫来石纤维砖制成。制成的制品性能指标是比重：0.9g/cm3；耐火度：1350℃；重烧线变化：1200℃×24h≤1％；冷态耐压强度：≥2.0Mpa；热膨胀(1000℃×24h)：0.5％；导热系数350℃：＜0.20W/(m·k)。
实施例2
按照1∶1∶1.3∶1.9的比例加入氧化铝粉、硅线石粉、莫来石粉和粘土，总重量为200kg。按照1∶0.8的比例加入聚苯乙烯和木屑，两者的加入了量总共为22％，加水量为26％，混料前先把聚苯乙烯、木屑和莫来石纤维进行润湿。准备完毕进行混料，混料均匀以后，进行18h的困了，然后在挤压机上进行成型，在梭室窑中1450℃烧成。经过尺寸切割和表面打磨，莫来石纤维砖制成。制成的制品性能指标是比重：0.9g/cm3；耐火度：1400℃；重烧线变化：1200℃×24h≤1％；冷态耐压强度：≥2.05Mpa；热膨胀(1000℃×24h)：0.5％；导热系数350℃：＜0.20W/(m·k)。
实施例3
按照1∶1∶1.12∶1.85的比例加入煅烧氧化铝粉、硅线石粉、蓝晶石粉和粘土，总重量为200kg。按照1∶1.2的比例加入聚苯乙烯和木屑，两者的加入了量总共为17％，加水量为25％，混料前先把聚苯乙烯、木屑和莫来石纤维进行润湿。准备完毕进行混料，混料均匀以后，进行24h的困了，然后在挤压机上进行成型，在梭室窑中1130℃烧成。经过尺寸切割和表面打磨，莫来石纤维砖制成。制成的制品性能指标是比重：1.1g/cm3；耐火度：1370℃；重烧线变化：1200℃×24h≤1％；冷态耐压强度：≥2.1Mpa；热膨胀(1000℃×24h)：0.56％；导热系数350℃：＜0.20W/(m·k)。
实施例4
按照1∶0.9∶1.05∶1.55的比例加入煅烧氧化铝粉、硅线石粉、蓝晶石粉和粘土，总重量为200kg。按照1∶1.2的比例加入聚苯乙烯和木屑，两者的加入了量总共为15％，加水量为25％，混料前先把聚苯乙烯、木屑和莫来石纤维进行润湿。准备完毕进行混料，混料均匀以后，进行24h的困了，然后在挤压机上进行成型，在梭室窑中1130℃烧成。经过尺寸切割和表面打磨，莫来石纤维砖制成。制成的制品性能指标是比重：1.3g/cm3；耐火度：1300℃；重烧线变化：1200℃×24h≤1％；冷态耐压强度：≥2.10Mpa；热膨胀(1000℃×24h)：0.53％；导热系数350℃：＜0.20W/(m·k)。
Claims (3)
1.一种莫来石纤维砖，采用耐火材料为主要原料，经过包括混料、成型、干燥、烧成工序制成，其特征是，所述主要原料中添加有莫来石晶体纤维，所述莫来石纤维砖
1)化学成分如下：
Al2O3 35～72％；
SiO2 27～64％
Fe2O3 0.6～1.0％；
2)物理性能指标为
比重 0.5～1.0g/cm3；
耐火度 1250～1450℃
重烧线变化 1200℃×24h≤1％；
冷态耐压强度 ≥2.0MPa；
热膨胀，1000℃×24h： ＜0.6％；
导热系数350℃ ＜0.20W/(m·k)；
而且，主要由下列重量百分比的原料制成：
耐火材料 60～75％
可燃原料 5～25％
莫来石晶体纤维 5～15％
原料总和为100％；
所述耐火材料是氧化铝粉、硅线石、莫来石、粘土、焦宝石中的一种或者多种混合；
所述的可燃原料是聚苯乙烯球、锯末、软木粉、粉煤末、有机物纤维中的一种或多种混合。
2.根据权利要求1所述的莫来石纤维砖，其特征是，所述的耐火材料粒度大于325目。
3.权利要求2的莫来石纤维砖的制法，其特征是，包括如下步骤：
1)混料：将可燃原料润湿，并与耐火材料混合，加水搅拌至均匀，然后在搅拌下加入莫来石晶体纤维，制得湿泥坯；
2)困料：所述湿泥坯困料12～24h，制得泥料，所述泥料的含水率≤26％；
3)成型：挤压成型制得莫来石纤维砖坯体；
4)干燥：将所述莫来石纤维砖坯体在80～180℃干燥，干燥完成以后坯体含水率为2～5％，制成干态坯体；
5)烧成：将所述的干态坯体在最高温度为1100～1500℃下烧结，制成莫来石纤维砖毛坯；
6)切割：将所述的莫来石纤维砖毛坯进行尺寸切割，表面磨光，制成莫来石纤维砖。
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