CN102303975B - 超低气孔率耐火砖及其制备方法 - Google Patents

超低气孔率耐火砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，以及泥料分散剂、泥料酸碱调整剂、低温烧结促进剂，其中，硬质粘土熟料的加入量为55-60％、电熔合成材料的加入量为25-30％、复合粘土结合剂的加入量为8-12％，泥料分散剂，加入量为0.03-0.05％、泥料酸碱调整剂，加入量为0.025-0.045％，低温烧结促进剂，加入量为3-5％。超低气孔率耐火砖研制和生产主要是利用液相封闭气孔的原理，通过矿化剂和添加剂的综合利用和搭配，使制品的高温使用性能得到显著提高，解决了降低气孔率这一关键技术，使气孔率平均值达9.7％，主要理化指标均优于日本同类产品实物质量水平，可以替代进口，属国内首创。本发明同时公开了超低气孔率耐火砖的制备方法。

Description

超低气孔率耐火砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐火砖。
背景技术
耐火砖的气孔率直接影响到耐火砖的性能的各项指标，所以降低气孔率成为目前耐火砖生产企业亟待解决的首要问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种气孔率在10％以下的耐火砖及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，硬质粘土熟料中AL2O3、K2O、Na2O的含量分别为45-49％、0.04-0.06％、0.16.-0.2％，其余为SiO2及其他杂质，硬质粘土熟料的加入量为55-60％；电熔合成材料中AL2O3、K2O、Na2O的含量分别为70-75％、0.08-0.12％、0.15.-0.17％，其余为SiO2及其他杂质，电熔合成材料的加入量为25-30％；所述复合粘土结合剂包括：硬质粘土含量为2-5％、优质软质粘土含量为6-10％、半软质粘土3-6％。
还包括泥料分散剂，加入量为0.03-0.05％、泥料酸碱调整剂，加入量为0.025-0.045％，低温烧结促进剂，加入量为3-5％
泥料水分是制约砖坯气孔率的另一重要因素，为此，选用能改善泥浆分散性的泥料分散剂降低泥料水分；为使泥料有很好的成型性能，加入泥料酸碱调整剂调整泥浆的PH值；为使产品易于烧结，加入低温烧结促进剂做矿化剂；
超低气孔率耐火砖的制备方法，包括
A、原料加工，利用圆锥机将拣选过的硬质粘土熟料加工为4-2mm、2-1mm、1-0.5mm、0.5-0.088mm四种粒度，分级加工时必须保证各级颗粒的纯度，以达到泥料组成最紧密堆积；
B、混合粉制备，部分合成材料与硬质粘土、半软质粘土、优质软质粘土、低温烧结促进剂等按比例经雷蒙磨进行预混共磨，共磨细度要达到250目以上；加工操作时，要保证各种材料加入比例的精确性及细度要求，以达到制品低温完全烧结，液相封闭气孔的目的。
C、细粉加工，用球磨机将部分硬质粘土熟料加工为200目的细粉，其中大于200目的含量不低于95％，以保证制品物相反应更完全；
D、泥浆制备，泥料分散剂、泥料酸碱调整剂及3-5％优质软质粘土、1-1.5％木质素按比例加入高温搅拌器内制备泥浆，生产过程中搅拌器要不停搅拌，确保泥浆分散均匀有一定的粘性，泥浆温度不能低于80度。
制备时添加剂泥料分散剂、泥料酸碱调整剂分别用干净塑料容器稀释溶化，以保证混合时各自的化学特性；泥浆温度不能低于80度，能改进泥料的成型性能。
E、混碾，必须先加大于0.088mm的颗粒料，各种颗粒料按次序加入强制性混砂机进行搅拌，然后加入30％左右已制备好的泥浆，混合2-3分钟后，加入各种粉剂，混合3-5分钟后，再加入剩余泥浆，有效混碾12-15分钟出碾使用。
加入次序不得调整，以保证混碾后的泥料塑性和良好的成型性能，混碾时间要严格控制，避免混碾过程对各级颗粒特别是临界颗粒的再粉碎。
F、混碾后的泥料经24小时困料后，经压砖机压制成型，布料时要四周扒料，防止偏析，成型时，严格控制成型压力，掌握先轻后重的操作方法；
G、制坯过程中要经常检查砖坯尺寸、断面、棱角和其他缺陷；
超低气孔粘土砖半成品气孔率要求小于或等于14％，体积密度大于或等于2.45g/cm3，以保证经科学烧结后成品显气孔率8-10％。
H、装窑，成型后的砖坯，经自然干燥水分小于1.5％时装窑车入窑烧结。
J、烧成，要保证制品在烧成过程形成45-65％的莫来石相，同时消除因莫来石产生伴随的体积膨胀，就要保证制品的最高烧成温度至少达到1450度，恒温烧成时间不低于24小时；为达到制品烧成时液相封闭气孔的目的，在900-1200度，要严格控制升温速度，每小时升温不得超过15度。进车制度要围绕以上两点进行确定。
超低气孔率耐火砖研制和生产主要是利用液相封闭气孔的原理，通过矿化剂和添加剂的综合利用和搭配，使制品的高温使用性能得到显著提高，解决了降低气孔率这一关键技术，使气孔率平均值达9.7％，主要理化指标均优于日本同类产品实物质量水平，可以替代进口，属国内首创。
具体实施方式
超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，硬质粘土熟料中AL2O3、K2O、Na2O的含量分别为45-49％、0.04-0.06％、0.16.-0.2％，其余为SiO2及其他杂质，硬质粘土熟料的加入量为55-60％；电熔合成材料中AL2O3、K2O、Na2O的含量分别为70-75％、0.08-0.12％、0.15.-0.17％，其余为SiO2及其他杂质，电熔合成材料的加入量为25-30％；所述复合粘土结合剂包括：硬质粘土含量为2-5％、优质软质粘土含量为6-10％、半软质粘土3-6％。
还包括泥料分散剂，加入量为0.03-0.05％、泥料酸碱调整剂，加入量为0.025-0.045％，低温烧结促进剂，加入量为3-5％
泥料水分是制约砖坯气孔率的另一重要因素，为此，选用能改善泥浆分散性的泥料分散剂降低泥料水分；为使泥料有很好的成型性能，加入泥料酸碱调整剂调整泥浆的PH值；为使产品易于烧结，加入低温烧结促进剂做矿化剂；
超低气孔率耐火砖的制备方法，包括
A、原料加工，利用圆锥机将拣选过的硬质粘土熟料加工为4-2mm、2-1mm、1-0.5mm、0.5-0.088mm四种粒度，分级加工时必须保证各级颗粒的纯度，以达到泥料组成最紧密堆积；
B、混合粉制备，部分合成材料与硬质粘土、半软质粘土、优质软质粘土、低温烧结促进剂等按比例经雷蒙磨进行预混共磨，共磨细度要达到250目以上；加工操作时，要保证各种材料加入比例的精确性及细度要求，以达到制品低温完全烧结，液相封闭气孔的目的。
C、细粉加工，用球磨机将部分硬质粘土熟料加工为200目的细粉，其中大于200目的含量不低于95％，以保证制品物相反应更完全；
D、泥浆制备，泥料分散剂、泥料酸碱调整剂及3-5％优质软质粘土、1-1.5％木质素按比例加入高温搅拌器内制备泥浆，生产过程中搅拌器要不停搅拌，确保泥浆分散均匀有一定的粘性，泥浆温度不能低于80度。
制备时添加剂泥料分散剂、泥料酸碱调整剂分别用干净塑料容器稀释溶化，以保证混合时各自的化学特性；泥浆温度不能低于80度，能改进泥料的成型性能。
E、混碾，必须先加大于0.088mm的颗粒料，各种颗粒料按次序加入强制性混砂机进行搅拌，然后加入30％左右已制备好的泥浆，混合2-3分钟后，加入各种粉剂，混合3-5分钟后，再加入剩余泥浆，有效混碾12-15分钟出碾使用。
加入次序不得调整，以保证混碾后的泥料塑性和良好的成型性能，混碾时间要严格控制，避免混碾过程对各级颗粒特别是临界颗粒的再粉碎。
F、混碾后的泥料经24小时困料后，经压砖机压制成型，布料时要四周扒料，防止偏析，成型时，严格控制成型压力，掌握先轻后重的操作方法；
G、制坯过程中要经常检查砖坯尺寸、断面、棱角和其他缺陷；
超低气孔粘土砖半成品气孔率要求小于或等于14％，体积密度大于或等于2.45g/cm3，以保证经科学烧结后成品显气孔率8-10％。
H、装窑，成型后的砖坯，经自然干燥水分小于1.5％时装窑车入窑烧结。
J、烧成，要保证制品在烧成过程形成45-65％的莫来石相，同时消除因莫来石产生伴随的体积膨胀，就要保证制品的最高烧成温度至少达到1450度，恒温烧成时间不低于24小时；为达到制品烧成时液相封闭气孔的目的，在900-1200度，要严格控制升温速度，每小时升温不得超过15度。进车制度要围绕以上两点进行确定。
超低气孔率耐火砖研制和生产主要是利用液相封闭气孔的原理，通过矿化剂和添加剂的综合利用和搭配，使制品的高温使用性能得到显著提高，解决了降低气孔率这一关键技术，使气孔率平均值达9.7％，主要理化指标均优于日本同类产品实物质量水平，可以替代进口，属国内首创。

Claims (3)

1.超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，
硬质粘土熟料中Al2O3、K2O、Na2O的含量分别为45-49wt％、0.04-0.06wt％、0.16-0.2wt％，其余为SiO2及其他杂质，硬质粘土熟料的加入量为55-60wt％；
电熔合成材料中Al2O3、K2O、Na2O的含量分别为70-75wt％、0.08-0.12wt％、0.15-0.17wt％，其余为SiO2及其他杂质，电熔合成材料的加入量为25-30wt％；
所述复合粘土结合剂包括：硬质粘土含量为2-5wt％、优质软质粘土含量为6-10wt％、半软质粘土3-6wt％。
2.根据权利要求1所述的超低气孔率耐火砖，其特征在于，还包括泥料分散剂，加入量为0.03-0.05wt％，泥料酸碱调整剂，加入量为0.025-0.045wt％，低温烧结促进剂，加入量为3-5wt％。
3.根据权利要求1或2所述的超低气孔率耐火砖的制备方法，包括：
A、原料加工，利用圆锥机将拣选过的硬质粘土熟料加工为4-2mm、2-1mm、1-0.5mm、0.5-0.088mm四种粒度，分级加工时必须保证各级颗粒的纯度，以达到泥料组成最紧密堆积；
B、混合粉制备，部分电熔合成材料与硬质粘土、半软质粘土、优质软质粘土、低温烧结促进剂按比例经雷蒙磨进行预混共磨，共磨细度要达到250目以上；
C、细粉加工，用球磨机将部分硬质粘土熟料加工为200目的细粉，其中大于200目的含量不低于95％，以保证制品物相反应更完全；
D、泥浆制备，泥料分散剂、泥料酸碱调整剂及3-5wt％优质软质粘土、1-1.5wt％木质素按比例加入高温搅拌器内制备泥浆，生产过程中搅拌器要不停搅拌，确保泥浆分散均匀有一定的粘性，泥浆温度不能低于80度；
制备时添加剂、泥料分散剂、泥料酸碱调整剂分别用干净塑料容器稀释溶化，以保证混合时各自的化学特性；泥浆温度不能低于80度，能改进泥料的成型性能；
E、混碾，必须先加大于0.088mm的颗粒料，各种颗粒料按次序加入强制性混砂机进行搅拌，然后加入30％左右已制备好的泥浆，混合2-3分钟后，加入各种粉剂，混合3-5分钟后，再加入剩余泥浆，有效混碾12-15分钟出碾使用；
F、混碾后的泥料经24小时困料后，经压砖机压制成型；
G、制坯过程中要经常检查砖坯尺寸、断面、棱角和其他缺陷；
超低气孔粘土砖半成品气孔率要求小于或等于14％，体积密度大于或等于2.45g/cm3，以保证经科学烧结后成品显气孔率8-10％；
H、装窑，成型后的砖坯，经自然干燥水分小于1.5％时装窑车入窑烧结；
J、烧成，要保证制品在烧成过程形成45-65％的莫来石相，同时消除因莫来石产生伴随的体积膨胀，就要保证制品的最高烧成温度至少达到1450度，恒温烧成时间不低于24小时；为达到制品烧成时液相封闭气孔的目的，在900-1200度，要严格控制升温速度，每小时升温不得超过15度。
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