CN101955365A - 高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用废耐火砖制备的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料及其方法。其制备包括下述物料：骨料、复合基质料、废烧烬添加物、晶核剂、粘结剂、塑化剂和水，所述互锁干码特种材料为长方形砖体，在砖体的上面，设有卡凸矩阵，在砖体的下面，设有凹腔矩阵，凹腔矩阵与另一砖体的卡凸矩阵凹凸卡套配合。砌筑时不需使用耐火泥浆粘结，整体结构牢固，可以完全解决目前窑车基座所存在的问题。同时也适用于隧道窑的预热带及冷却带使用，可以大大减轻窑车重量，防止热量散失，减低能耗，延长使用寿命，长期使用，几乎无需维修，不但适用于新建窑炉，而且也适用于老窑改造。其带来的社会效益是：废资源综合利用、改善生态环境、为社会节能降耗。

Description

高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料及其制备方法。尤其是一种利用废耐火砖制备的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料及其方法。

背景技术

现有窑车基座普遍采用以平板式重质砖、轻质砖作为围砖结构，不仅消耗的热量大，而且存在易松动、开裂、剥落等严重问题，造成窑车与窑车、窑车与窑墙之间的密封性差，热量易传至窑车底部，不但浪费热能，并且易造成窑车钢结构变形、轴承损坏等多种缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有窑车基座围砖结构的缺点，提供一种利用废耐火砖制备的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料及其方法。

本发明所述的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料，其制备的原辅材料包括下述重量比的物料：骨料35-55wt%，复合基质料45-65wt%，以骨料和复合基质料的总量100%计，外加：废烧烬添加物8-25wt%；晶核剂5-15wt%，粘结剂0.5-5.0wt%，塑化剂 1.0-12wt%，水为物料总和的13-20wt%，其中：

（A）骨料，选自堇青石-莫来石、堇青石、高铝和粘土废耐火砖熟料，所述废耐火砖熟料经分类、精选、除杂、粉碎、筛分分级、除铁而制得，粒度通过80目筛，高铝废耐火砖熟料占骨料的30-50wt%；粘土废耐火砖熟料占骨料的5-15wt%；莫来石-堇青石或堇青石废耐火砖熟料占骨料的35-65wt%；

（B）复合基质料，包括下述重量比的物料：高可塑性耐火粘土20-30 wt%；氧化镁细粉(选用滑石、蛇纹石、镁质粘土或/和绿泥石)15-25wt%；氧化硅微粉1-10wt%；铝矾土10-15wt%；蓝晶石族矿物（包括：硅线石、红柱石、蓝晶石三种同质异相的矿物）8-15 wt%；莫来石细粉15-30 wt%；粒度通过325目筛；

（C）废烧烬添加物为锯木屑、甘蔗渣或稻壳，经除去杂物污染、粉碎、筛分而制得，粒度通过20目筛；

（D）晶核剂为堇青石微粉，粒度通过500目筛；

（E）塑化剂为膨润土，粒度通过500目筛；

（F）粘结剂为糊精、桐油、甲基纤维素（MC）或/和亚硫酸纸浆废液。

本发明，所述高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料，也称互锁干码砖，为长方形砖体，在砖体的上面，设有卡凸矩阵，在砖体的下面，设有凹腔矩阵，凹腔矩阵与另一砖体的卡凸矩阵凹凸卡套配合。所述卡凸可以是球冠状或台体状。

本发明所述的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料的制备方法，其工艺包括：

（1）配料：包括下述重量比的物料：骨料35-55wt%，复合基质料45-65wt%，以骨料和复合基质料的总量100%计，外加：废烧烬添加物8-25wt%；晶核剂5-15wt%，粘结剂0.5-5.0wt%，塑化剂 1.0-12wt%，水为物料总和的13-20wt%，其中：

（A）骨料，选自堇青石-莫来石、堇青石、高铝和粘土废耐火砖熟料，所述废耐火砖熟料经分类、精选、除杂、粉碎、筛分分级、除铁而制得，粒度通过80目筛，高铝废耐火砖熟料占骨料的30-50wt%；粘土废耐火砖熟料占骨料的5-15wt%；莫来石-堇青石或堇青石废耐火砖熟料占骨料的35-65wt%；

（B）复合基质料，包括下述重量比的物料：高可塑性耐火粘土20-30 wt%；氧化镁细粉15-25 wt%；氧化硅微粉1-10wt%；铝矾土10-15wt%；蓝晶石族矿物8-15wt%；莫来石细粉15-30wt%；粒度通过325目筛；

（C）废烧烬添加物为锯木屑、甘蔗渣或稻壳，经除去杂物污染、粉碎、筛分而制得，粒度通过20目筛；

（D）晶核剂为堇青石微粉，粒度通过500目筛；

（E）塑化剂为膨润土，粒度通过500目筛；

（2）混合配料：（A）将水加入到废烧烬添加物中泡浸5-7天后，再与粘结剂混合，然后与骨料混合，再与塑化剂混合，得A料，（B）将复合基质料与晶核剂混合，得B料；（C）将A料和B料搅拌混合均匀；

（3）经粗炼搅拌后，陈腐7-10天；

（4）成型，半干法机压成型；

（5）干燥，干燥后含水量≤1%；

（6）烧成，产品经干燥后于高温炉中晶化烧成，温度为1400℃，保温12小时。

本发明，具有如下积极效果：

1、以废耐火砖（堇青石-莫来石、堇青石、高铝和粘土废耐火砖熟料）为骨料，对废资源综合利用、改善生态环境有重要意义；

2、在砖面和砖底设有由卡凸矩阵和凹腔矩阵构成的互锁结构，砌筑时不需使用耐火泥浆粘结，整体结构牢固，可以完全解决目前窑车基座所存在的问题，同时也适用于隧道窑的预热带及冷却带使用；

3、在配料中，加入废烧烬添加物，可以大大减轻窑车重量，防止热量散失，减低能耗，延长使用寿命，长期使用，几乎无需维修，不但适用于新建窑炉，而且也适用于老窑改造；

4、主要技术性能：比重1.0-1.5g/cm³，使用温度≤1350℃；

5、社会效益方面，废资源综合利用、改善生态环境、为社会节能降耗。

附图说明

图1-图3为实施例1一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料（圆凸干码砖）的结构示意图，其中图2为俯视图，图1为图2之A-A剖视图，图3为砌筑状态示意图。

图4-图6为实施例2另一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料（方凸干码砖）的结构示意图，其中图5为俯视图，图4为图2之A-A剖视图，图6为砌筑状态示意图。

具体实施方式

实施例1、一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料（圆凸干码砖）。

参照图1-图3，本圆凸干码砖，为长方形砖体，在砖体的上面，设有球冠状卡凸a矩阵，在砖体的下面，设有凹腔b矩阵，凹腔矩阵与另一砖体的球冠状卡凸a矩阵凹凸卡套配合。

实施例2、一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料（方凸干码砖）。

参照图4-图6，本方凸干码砖，为长方形砖体，在砖体的上侧面，设有方台体状卡凸a矩阵，在砖体的下侧面，设有凹腔b矩阵，凹腔矩阵与另一砖体的方台体状卡凸a矩阵凹凸卡套配合。

实施例3、一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料，其结构与实施例1或实施例2相同，其制备的原辅材料包括下述重量比的物料：骨料40wt%，复合基质料60wt%，以骨料和复合基质料的总量100%计，外加：废烧烬添加物12 wt%；晶核剂10 wt%，粘结剂3.1wt %，塑化剂 4.5wt %，水为物料总和的16-18wt%，其中：

（A）骨料，选自堇青石-莫来石、堇青石、高铝和粘土废耐火砖熟料，所述废耐火砖熟料经分类、精选、除杂、粉碎、筛分分级、除铁而制得，粒度通过80目筛，高铝废耐火砖熟料占骨料的40wt%；粘土废耐火砖熟料占骨料的10wt%；莫来石-堇青石或堇青石废耐火砖熟料占骨料的50wt%；

（B）复合基质料，包括下述重量比的物料：高可塑性耐火粘土26wt%；氧化镁细粉(选用滑石、蛇纹石、镁质粘土或/和绿泥石)23wt%；氧化硅微粉8 wt%；铝矾土10 wt%；蓝晶石族矿物（包括：硅线石、红柱石、蓝晶石三种同质异相的矿物）15 wt%；莫来石细粉18 wt%；粒度通过325目筛；

（C）废烧烬添加物为锯木屑，经除去杂物污染、粉碎、筛分而取得，粒度通过20目筛；

（D）晶核剂为堇青石微粉，粒度通过500目筛；

（E）塑化剂为膨润土，粒度通过500目筛；

（F）粘结剂为糊精、桐油、甲基纤维素（MC）、亚硫酸纸浆废液中的一种。

实施例4、一种利用废耐火砖制备高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料的方法，其工艺包括：

（1）配料：按实施例3的方法备料、配料；

（2）混合配料：（A）将水加入到废烧烬添加物（例如锯木屑）中泡浸5-7天后，再与粘结剂混合，然后与骨料混合，再与塑化剂混合，得A料，（B）将复合基质料与晶核剂混合，得B料；（C）将A料和B料搅拌混合均匀；

（3）经粗炼搅拌后，陈腐7-10天；

（4）成型，由模具经半干法机压成型，半干法机压成型为现有窑具生产的常用方法，市场上有相应设备销售；

（5）干燥，干燥后含水量≤1%；

（6）烧成，产品经干燥后于高温炉中晶化烧成，温度为1400℃，保温12小时。

Claims (4)

1.一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料，其制备包括下述重量比的物料：骨料35-55wt%，复合基质料45-65wt%，以骨料和复合基质料的总量100%计，外加：废烧烬添加物8-25 wt%；晶核剂5-15wt%，粘结剂0.5-5.0wt%，塑化剂 1.0-12wt%，水为物料总和的13-20wt%，其中：

（A）骨料，选自堇青石-莫来石、堇青石、高铝和粘土废耐火砖熟料，所述废耐火砖熟料经分类、精选、除杂、粉碎、筛分分级、除铁而制得，粒度通过80目筛，高铝废耐火砖熟料占骨料的30-50wt%；粘土废耐火砖熟料占骨料的5-15wt%；莫来石-堇青石或堇青石废耐火砖熟料占骨料的35-65wt%；

（B）复合基质料，包括下述重量比的物料：高可塑性耐火粘土20-30 wt%；氧化镁细粉15-25 wt%；氧化硅微粉1-10 wt%；铝矾土10-15 wt%；蓝晶石族矿物8-15 wt%；莫来石细粉15-30 wt%；粒度通过325目筛；

（C）废烧烬添加物为锯木屑、甘蔗渣或稻壳，经除去杂物污染、粉碎、筛分，粒度通过20目筛；

（D）晶核剂为堇青石微粉，粒度通过500目筛；

（E）塑化剂为膨润土，粒度通过500目筛；

（F）粘结剂为糊精、桐油、甲基纤维素（MC）或/和亚硫酸纸浆废液。

2.根据权利要求1所述的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料，其特征在于：所述高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料为长方形砖体，在砖体的上面，设有卡凸（a）矩阵，在砖体的下面，设有凹腔（b）矩阵，凹腔矩阵与另一砖体的卡凸矩阵凹凸卡套配合。

3.根据权利要求2所述的高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料，其特征在于：所述卡凸（a）为球冠状或方台体状。

4.一种高抗热震性耐火绝热互锁干码特种材料的方法，其工艺包括：

（1）配料：包括下述重量比的物料：骨料35-55wt%，复合基质料45-65wt%，以骨料和复合基质料的总量100%计，外加：废烧烬添加物8-25wt%；晶核剂5-15wt%，粘结剂0.5-5.0wt%，塑化剂 1.0-12wt%，水为物料总和的13-20wt%，其中：

（A）骨料，选自堇青石-莫来石、堇青石、高铝和粘土废耐火砖熟料，所述废耐火砖熟料经分类、精选、除杂、粉碎、筛分分级、除铁而制得，粒度通过80目筛，高铝废耐火砖熟料占骨料的30-50wt%；粘土废耐火砖熟料占骨料的5-15wt%；莫来石-堇青石或堇青石废耐火砖熟料占骨料的35-65wt%；

（B）复合基质料，包括下述重量比的物料：高可塑性耐火粘土20-30 wt%；氧化镁细粉15-25 wt%；氧化硅微粉1-10wt%；铝矾土10-15wt%；蓝晶石族矿物8-15wt%；莫来石细粉15-30wt%；粒度通过325目筛；

（C）废烧烬添加物为锯木屑、甘蔗渣或稻壳，经除去杂物污染、粉碎、筛分，粒度通过20目筛；

（D）晶核剂为堇青石微粉，粒度通过500目筛；

（E）塑化剂为膨润土，粒度通过500目筛；

（2）混合配料：（A）将水加入到废烧烬添加物中泡浸5-7天后，再与粘结剂混合，然后与骨料混合，再与塑化剂混合，得A料，（B）将复合基质料与晶核剂混合，得B料；（C）将A料和B料搅拌混合均匀；

（3）经粗炼搅拌后，陈腐7-10天；

（4）成型，半干法机压成型；

（5）干燥，干燥后含水量≤1%；

（6）烧成，产品经干燥后于高温炉中晶化烧成，温度为1400℃，保温12小时。

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