CN101863675B - 一种高铝结构隔热一体化复合砖及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铝结构隔热一体化复合砖及制备方法。包括以致密高铝矾土为主要原料的重质工作层，和以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者的混合物为骨料的高强轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层采用振动加压或机压成型复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶2～1。本发明克服回转窑用高铝砖导热系数大，或克服现有高铝复合砖轻质隔热层强度低、易破碎的缺点，本发明提供一种具有耐磨性好、耐火度高、结构强度好及保温隔热性能好的结构隔热一体化复合砖。
Description
技术领域
本发明涉及耐火复合砖及制备方法，尤其涉及一种高铝结构隔热一体化复合砖及制备方法。
背景技术
随着水泥生产新技术的不断出现，水泥生产主机设备向大型化方向发展，增加产量、提高质量、节能降耗、降低成本成为生产管理中增加效益的关键。回转窑主要由窑筒体、耐火砖及传动设备等组成。在生产过程中，物料中的热量通过辐射和传导作用传递给窑皮、耐火砖和窑筒体，传递到窑筒体的热量再通过辐射和对流的方式散发到大气中。由于导热系数和材料的厚度决定温降的多少，耐火砖和窑筒体的导热系数较大，无论干法还是湿法，回转窑筒体的热损失都占两者热耗的四分之一左右，造成了能源的巨大浪费。目前，耐火砖是直接砌筑在窑筒体上，不能很好的降温节能，另外，回转窑的极限安全温度在410℃左右，如果接近或超过这个温度，将会存在安全隐患。
现有的耐火砖和隔热砖大大都为单一结构，使用时需将各种性能的砖配合使用，若在相对固定不动的设备上，如隧道窑、倒阎窑，配合使用都能满足要求；但在一些相对运动的设备上，如回转窑，配合使用就很难满足要求。一些厂家和研究单位对此进行了研究和攻关，并推出了一些重质和轻质相结合的复合砖，但由于轻质部分结构强度过低，无法满足使用要求而没有大范围推广，还是以重质砖为主。以海螺集团10000t/d的回转窑为例，前过渡带使用尖晶石砖、烧成带使用镁铬砖，由于尖晶石砖和烧成带使用的镁铬砖的导热系数大(≥2.7W/m·K)，使得窑筒体外壁温度较高(大约在380℃左右，高温时能达420℃)。筒体外壁温度较高，一方面使窑筒体散热增加，从而加大熟料热耗，引起熟料单位成本增加；另一方面极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患。胴体过热增加了机械设备的损坏几率、加速了筒体变形，而筒体变形又加速了内衬的机械破坏，其结果是掉砖、停窑，影响水泥回转窑的运转率。因此若能在该部位使用耐火、隔热双重功能的复合砖不仅使过渡带部位的胴体温度降低，减少散热损失，而且也有利于设备维护，提高设备运转率。若在所有高温部位均使用复合不同部位结构特点的复合砖，则很好地解决了目前存在的问题。
发明内容
为了克服已有回转窑用高铝砖导热系数大，本发明的目的在于提供具有耐磨性好、耐火度高、结构强度好及保温隔热性能好的一种高铝结构隔热一体化复合砖及制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一、一种高铝结构隔热一体化复合砖：
包括以致密高铝矾土为主要原料的重质工作层，和以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者的混合物为骨料的高强轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶2～1。
二、一种高铝结构隔热一体化复合砖的制备方法：
A、重质工作层和轻质隔热层的原料配比如下：
一、重质工作层中，各个组分的质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土18～23％；
1～3mm高铝矾土30～33％；
小于1mm高铝矾土20～28％；
不大于325目高铝矾土18～30％；
粘土3～10％；
外加液体结合剂3～5％；
功能外加剂3～10％；
所述的外加液体结合剂是工业木质璜酸盐溶液或甲基纤维素溶液或聚丙稀酰胺溶液或黄糊精溶液或水玻璃或磷酸二氢铝溶液或磷酸；
所述的功能外加剂是质量含量为3～8％的蓝晶石或3～7％的氧化锆或5～10％的硅酸锆或3～8％的红柱石或3～8％的硅线石；
二、轻质隔热层为以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者的混合物为骨料的高强轻质隔热层，其技术指标和含量比例如下：
(1)氧化铝空心球轻质隔热层中，Al2O3的质量百分含量＞98.5％，粒径为0.2～5mm，自然堆积密度0.6～0.9g/cm3；各个组分的质量百分含量为：氧化铝空心球35～65％、微粉35～65％、外加结合剂为微粉质量百分含量的30～35％，对应密度为1.3～1.9g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
(2)铝镁空心球中Al2O3的质量百分含量为60～80％，MgO的质量百分含量为含量20～40％，粒径为0.2～5mm，自然堆积密度0.8～1.0g/cm3；所述铝镁空心球轻质隔热层中，各个组分的质量百分含量为：铝镁空心球38～65％、微粉35～62％、外加结合剂为微粉质量百分含量的31～33％，对应密度为1.4～1.8g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
(3)刚玉空心球Al2O3的质量百分含量＞92％，粒径为0.2～5mm，自然堆积密度0.6～0.9g/cm3；刚玉空心球轻质隔热层中，各个组分的质量百分含量为：刚玉空心球34～60％、微粉40～66％、外加结合剂为微粉质量百分含量的30～35％，对应密度为1.3～1.8g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
(4)漂珠中质量百分含量Al2O3％＞30％，SiO2％＞50％，自然堆积密度＜0.4g/cm3；漂珠轻质层中各组分的质量百分含量为：漂珠30～50％，高铝矾土40～60％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15～20％；
(5)陶粒轻质层中，各个组分的质量百分含量为：陶粒40～55％，矾土35～50％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15～20％；
(6)轻质层骨料是氧化铝空心球、铝镁空心球、刚玉空心球、漂珠和陶粒的混合物；各个组分的质量百分含量为：氧化铝空心球0～65％，铝镁空心球0～65％，刚玉空心球0～60％，漂珠0～50％，陶粒0～55％，微粉35～62％，外加结合剂为微粉的31～33％，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
B、高铝结构隔热一体化复合砖的制备方法：
(1)重质工作层制备：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用；
(2)轻质隔热层制备：将氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或陶粒或五者混合作为轻质骨料，把轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(3)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶2～1，加料后抽出隔板，采用震动加压或机压成型；
(4)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1400～1600℃保温3～8小时烧成。
本发明采用致密耐磨高铝矾土为重质工作层主要原料，氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者混合物作为轻质隔热层骨料，提高隔热性能并确保轻质部位强度和耐火度。为进一步提高制品耐磨性和耐蚀性，可添加氧化锆或硅酸锆粉，还可添加膨胀剂蓝晶石抗烧结收缩，添加红柱石和硅线石进一步提高抗热震性。
氧化铝空心球是氧化铝含量在98.5％以上的电熔喷吹空心球。
刚玉空心球氧化铝含量92～96％，晶型以α-Al2O3微晶体为主，该球在温度高达1700℃的窑炉中仍能保持良好的物理和化学稳定性，是一种新型的高温隔热材料。以其作为骨料，引入α-Al2O3微粉、莫来石微粉、矾土细粉、粘土和结合剂等可制备各种不同基质的刚玉空心球砖或浇注料，其密度为1.2～1.6g/cm3，若引入聚苯乙烯微球或锯末或发泡剂等，则其密度低于0.6g/cm3，采用该空心球制备的产品具有强度高、使用温度高、荷重软化点高、收缩率低的优点。
漂珠是热电厂粉媒灰中分选出来的中空破璃体，具有质轻、导热系数小、比表面积大、抗压强度高的特点。采用漂珠制备保温性能优良的轻质砖，是一种新型的环保节能材料。漂珠轻质砖与氧化铝空心球制品相比，漂珠砖的使用温度比较低，价格低廉，因此在满足强度要求，使用温度较低的条件下替代氧化铝空心球制品。
陶粒是陶质的颗粒，陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。陶粒的外观颜色因所采用的原料和工艺不同而各异。轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，也是它能够取代重质砂石的主要原因。陶粒的内部结构特征呈细密蜂窝状微孔。这些微孔都是封闭型的，而不是连通型的。它是由于气体被包裹进壳内而形成的，这是陶粒质轻的主要原因。
高铝结构隔热一体化复合砖组成结构如图1所示，由二部分组成：致密高铝矾土部分直接作为工作面，承受高温、各种物理和化学作用；轻质部位则作为支撑材料，并降低热量向筒体表面传递，降低筒体表面温度，延长设备寿命。
本发明的具有的有益效果是：
在不降低材料使用寿命的情况下，抗磨损、抗剥落性能优良、导热系数低和结构强度高，直接用于窑炉的砌筑施工方便，产品具有节约能耗，降低材料消耗和减少回转窑耐火材料用量的作用，并且能够延长设备使用寿命。
附图说明
图1是高铝结构隔热一体化复合砖的结构图。
图中：1、重质工作层，2、轻质隔热层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如附图所示，本发明包括以致密高铝矾土为主要原料的重质工作层，和以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者的混合物为骨料的高强轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶2～1。重质工作层部分直接作为工作面，承受高温、各种物理和化学作用；高强轻质隔热层部分则作为支撑材料，并降低热量向筒体表面传递，降低筒体表面温度，延长设备寿命。
实施例1：
本实施例采用致密高铝矾土重质工作层和氧化铝空心球层状复合，重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土 18％
1～3mm高铝矾土 33％
小于1mm高铝矾土 25％
不大于325目高铝矾土 18％
粘土 6％
外加液体结合剂 3％
功能外加剂 8％
外加液体结合剂为工业木质璜酸盐溶液，功能外加剂为蓝晶石
轻质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：氧化铝空心球65％、α-Al2O3微粉35％、外加磷酸结合剂为α-Al2O3微粉质量百分含量的35％。
高铝结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤：
(1)配料：
重质工作层：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用。
高强轻质隔热层：将氧化铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(2)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1∶1，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。
(3)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1500℃保温3～8小时烧成。
实施例2：
本实施例采用致密高铝矾土重质工作层和铝镁空心球层状复合，重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土 23％
1～3mm高铝矾土 30％
小于1mm高铝矾土 21％
不大于325目高铝矾土 24％
粘土 2％
外加液体结合剂 5％
功能外加剂 3％
外加液体结合剂为甲基纤维素溶液，功能外加剂为氧化锆
轻质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：铝镁空心球38％、高铝矾土粉62％、外加磷酸二氢铝结合剂为高铝矾土粉质量百分含量的31％。
高铝结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤：
(1)配料：
重质工作层：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用。
高强轻质隔热层：将铝镁空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(2)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为5∶2，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。
(3)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1500℃保温3～8小时烧成。
实施例3：
本实施例采用致密高铝矾土重质工作层和刚玉空心球层状复合，重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土 20％
1～3mm高铝矾土 30％
小于1mm高铝矾土 23％
不大于325目高铝矾土 21％
粘土 6％
外加液体结合剂 4％
功能外加剂 5％
外加液体结合剂为4％的黄糊精溶液，功能外加剂为硅酸锆
轻质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：刚玉空心球60％、焦宝石粉40％、外加硫酸铝结合剂为焦宝石粉质量百分含量的35％。
高铝结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤：
(1)配料：
重质工作层：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用。
高强轻质隔热层：将刚玉空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(2)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为2∶1，加料后抽出隔板，采用机压成型。
(3)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1400℃保温3～8小时烧成。
实施例4：
本实施例采用致密高铝矾土重质工作层和漂珠层状复合，重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土 18％
1～3mm高铝矾土 30％
小于1mm高铝矾土 28％
不大于325目高铝矾土 18％
粘土 6％
外加液体结合剂 3％
功能外加剂 8％
外加液体结合剂为水玻璃，功能外加剂为红柱石
轻质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：漂珠50％，矾土40％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15％；
高铝结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤：
(1)配料：
重质工作层：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用。
高强轻质隔热层：将漂珠轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(2)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为2∶1，加料后抽出隔板，采用机压成型。
(3)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1400℃保温3～8小时烧成。
实施例5：
本实施例采用致密高铝矾土重质工作层和陶粒层状复合，重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土 23％
1～3mm高铝矾土 24％
小于1mm高铝矾土 23％
不大于325目高铝矾土 20％
粘土 10％
外加液体结合剂 4％
功能外加剂 8％
外加液体结合剂为磷酸二氢铝溶液，功能外加剂为硅线石
轻质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
陶粒40％，矾土50％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15％；
高铝结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤：
(1)配料：
重质工作层：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用。
高强轻质隔热层：将陶粒轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(2)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为2∶1，加料后抽出隔板，采用机压成型。
(3)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1400℃保温3～8小时烧成。
实施例6：
本实施例采用致密高铝矾土重质工作层和氧化铝空心球和铝镁空心球和刚玉空心球和漂珠和陶粒复合轻质隔热层复合，重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土 18％
1～3mm高铝矾土 33％
小于1mm高铝矾土 21％
不大于325目高铝矾土 25％
粘土 3％
外加液体结合剂 4％
功能外加剂 8％
外加液体结合剂为磷酸二氢铝溶液，功能外加剂为硅线石
轻质工作层为氧化铝空心球和铝镁空心球和刚玉空心球和漂珠和陶粒复合轻质隔热层，其质量百分含量为：
氧化铝空心球10％，铝镁空心球10％，刚玉空心球10％，漂珠15％，陶粒15％，高铝矾土粉40％，外加磷酸二氢铝结合剂为高铝矾土粉质量百分含量的31％。
高铝矾土结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤：
(1)配料：
重质工作层：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用。
高强轻质隔热层：将陶粒轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用。
(2)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为2∶1，加料后抽出隔板，采用机压成型。
(3)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1400℃保温3～8小时烧成。
高铝矾土结构隔热一体化复合砖的结构是根据回转窑的吨位和使用位置进行设计的，窑的吨位越大，窑墙越高则对材料耐压性能越高，这时需选用强度更高的轻质料进行复合，并通过结合剂的选择进行优化，重质部位和轻质部位之间的比例关系根据复合砖的使用位置和磨损率及使用寿命确定。以上实例只是列出了一部分产品类型，采用上述方法制备的复合砖均在本专利申请保护范围之内。采用本专利申请方法制备的高铝结构隔热一体化复合砖轻质隔热层的配比及性能指标如表1所示。
表1高铝结构隔热一体化复合砖轻质隔热层的配比及性能指标
| 材质 | 密度，g/cm3 | 质量配比组成 | 导热系数，W/m.K | 使用温度，℃ |
| 氧化铝空心球轻质隔热层 | 1.3～2.0 | 氧化铝空心球35～65％、微粉35～65％、外加结合剂为微粉质量百分含量的30～35％，对应密度为1.3～1.9g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液。 | 0.5～1.3 | ≤1650 |
| 铝镁空心球轻质隔热层 | 1.4～1.8 | 铝镁空心球38～65％、微粉35～62％、外加结合剂为微粉质量百分含量的31～33％，对应密度为1.4～1.8g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂 | 0.8～1.2 | 1650～1800 |
| 是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液。 | ||||
| 刚玉空心球轻质隔热层 | 1.2～1.7 | 刚玉空心球34～60％、微粉40～66％、外加结合剂为微粉质量百分含量的30～35％，对应密度为1.3～1.8g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液。 | 0.6～1.0 | ≤1650 |
| 漂珠轻质隔热层 | 1.2～1.8 | 漂珠30～50％，高铝矾土40～60％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15～20％。 | 0.5～1.0 | ≤1500 |
| 陶粒轻质隔热层 | 1.4～1.8 | 陶粒40～55％，高铝矾土35～50％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15～20％。 | 0.5～1.0 | ≤1450 |
| 氧化铝空心球/铝镁空心球/刚玉空心球/漂珠/陶粒复合轻质隔热层 | 1.4～1.8 | 氧化铝空心球0～65％，铝镁空心球0～65％，刚玉空心球0～60％，漂珠0～50％，陶粒0～55％，微粉35～62％，外加结合剂为微粉的31～33％，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液。 | 0.5～1.0 | ≤1600 |
Claims (1)
1.一种高铝结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于：
包括以致密高铝矾土为主要原料的重质工作层，和以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者的混合物为骨料的高强轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶2～1；
A、重质工作层和轻质隔热层的原料配比如下：
一、重质工作层中，各个组分的质量百分含量为：
3～5mm高铝矾土18～23％；
1～3mm高铝矾土30～33％；
小于1mm高铝矾土20～28％；
不大于325目高铝矾土18～30％；
粘土3～10％；
外加液体结合剂3～5％；
功能外加剂3～10％；
所述的外加液体结合剂是工业木质磺酸盐溶液或甲基纤维素溶液或聚丙烯酰胺溶液或黄糊精溶液或水玻璃或磷酸二氢铝溶液或磷酸；
所述的功能外加剂是质量含量为3～8％的蓝晶石或3～7％的氧化锆或5～10％的硅酸锆或3～8％的红柱石或3～8％的硅线石；
二、轻质隔热层为以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或轻质陶粒或前五者的混合物为骨料的高强轻质隔热层，其技术指标和含量比例如下：
(1)氧化铝空心球轻质隔热层中，Al2O3的质量百分含量＞98.5％，粒径为0.2～5mm，自然堆积密度0.6～0.9g/cm3；各个组分的质量百分含量为：氧化铝空心球35～65％、微粉35～65％、外加结合剂为微粉质量百分含量的30～35％，对应密度为1.3～1.9g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
(2)铝镁空心球中Al2O3的质量百分含量为60～80％，MgO的质量百分含量为20～40％，粒径为0.2～5mm，自然堆积密度0.8～1.0g/cm3；铝镁空心球轻质隔热层中，各个组分的质量百分含量为：铝镁空心球38～65％、微粉35～ 62％、外加结合剂为微粉质量百分含量的31～33％，对应密度为1.4～1.8g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
(3)刚玉空心球Al2O3的质量百分含量＞92％，粒径为0.2～5mm，自然堆积密度0.6～0.9g/cm3；刚玉空心球轻质隔热层中，各个组分的质量百分含量为：刚玉空心球34～60％、微粉40～66％、外加结合剂为微粉质量百分含量的30～35％，对应密度为1.3～1.8g/cm3，微粉是α-Al2O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
(4)漂珠中质量百分含量Al2O3％＞30％，SiO2％＞50％，自然堆积密度＜0.4g/cm3；漂珠轻质层中各组分的质量百分含量为：漂珠30～50％，高铝矾土40～60％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15～20％；
(5)陶粒轻质层中，各个组分的质量百分含量为：陶粒40～55％，矾土35～50％，粘土10％，外加质量百分比浓度为20％的黄糊精溶液15～20％；
(6)轻质层骨料是氧化铝空心球、铝镁空心球、刚玉空心球、漂珠和陶粒的混合物；各个组分的质量百分含量为：氧化铝空心球0～65％，铝镁空心球0～65％，刚玉空心球0～60％，漂珠0～50％，陶粒0～55％，微粉35～62％，外加结合剂为微粉的31～33％，微粉是α-A12O3粉或高铝矾土粉或焦宝石粉或叶蜡石粉或前四者的混合物，结合剂是磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液或铝胶或硫酸铝溶液；
B、高铝结构隔热一体化复合砖的制备方法：
(1)重质工作层制备：先将不大于325目粉料和功能外加剂按比例配好后在球磨机中混合均匀，再在其余骨料颗粒与结合剂混合均匀后加入混合好的粉料，搅拌10～30分钟后备用；
(2)轻质隔热层制备：将氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或漂珠或陶粒或五者混合作为轻质骨料，把轻质骨料按比例和结合剂混合均匀，然后按比例加入粉料搅拌10～30分钟备用；
(3)成型：完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，重质工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶2～1，加料后抽出隔板，采用震动加压或机压成型；
(4)烧成：成型后的坯体取出经80～150℃烘干后装窑于1400～1600℃保温3～8小时烧成。
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