CN102659422B

CN102659422B - 一种复合型节能耐火大砖及生产方法

Info

Publication number: CN102659422B
Application number: CN 201210103165
Authority: CN
Inventors: 刘常华; 张宪岭
Original assignee: Henan Zhongyuan Special Refractory Co Ltd
Current assignee: Henan Zhongyuan Special Refractory Co Ltd
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2032-04-11
Also published as: CN102659422A

Abstract

本发明公开了一种复合型节能耐火大砖，是由固结在一起的重质层和轻质层组成，所述重质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：硅铝质耐火骨料50～70％，高温水泥5～15％，硅微粉5～10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～14％，减水剂0.1～0.3％；所述轻质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：微孔莫来石轻质骨料50-70％，高温水泥5～15％，硅微粉5～10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～14％，膨胀剂2～8％，减水剂0.1～0.3％。本发明复合型节能耐火大砖具有整体比重小、重量轻、强度高、抗热震性好、耐火度高(＞1730℃)、导热系数小，安装方便等优点。

Description

一种复合型节能耐火大砖及生产方法

技术领域

本发明涉及一种复合型节能耐火大砖及其生产方法。

背景技术

我国是世界上最大的发展中国家，也是世界上第二大能源生产国和消费国，但是我国的能源利用效率低，只有35％左右，远低于发达国家水平。要实现经济社会的可持续发展，必须走节约资源的道路，同时还要不断提高能源利用效率。

工业窑炉是工业生产中的主要耗能设备，节能问题是当前的一个重要课题。目前玻璃熔窑和其它热工设备一般都采用大型粘土砖砌筑，该砖体积密度通常都大于2.40g/cm³，导热系数大于1.00W/m·k(热面1000℃)，用该砖砌筑的玻璃熔窑和其它热工设备因其热容量大，散热快，保温性能及抗热震性能差，所以导致玻璃熔窑和其它热工设备能耗高，热效率低，温度不易控制，且使用寿命短。

CN101768006A公开了一种玻璃熔窑用轻质耐火材料，具有比重小、重量轻、导热系数小的特点，但是其在组成成分中加入的微孔莫来石轻质骨料和膨胀剂，使耐火材料在制成耐火砖后具有疏松的膨胀结构，降低了耐火砖的密度和导热系数，但是耐火砖的耐压强度受到影响，作为支撑基体会影响到玻璃熔窑的整体强度，影响其使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型节能耐火大砖，提高大砖的整体强度和耐火度。

本发明的另一目的是提供一种复合型节能耐火大砖的生产方法。

本发明复合型节能耐火大砖所采用的技术方案是：一种复合型节能耐火大砖，是由固结在一起的重质层和轻质层组成，所述重质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：硅铝质耐火骨料50～70％，高温水泥5～15％，硅微粉5～10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～14％，减水剂0.1～0.3％；所述轻质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：微孔莫来石轻质骨料50-70％，高温水泥5～15％，硅微粉5～10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～14％，膨胀剂2～8％，减水剂0.1～0.3％。

所述膨胀剂为蓝晶石和/或红柱石。

所述硅铝质耐火骨料为焦宝石耐火骨料或烧结莫来石耐火骨料。

本发明的复合型节能耐火大砖，采用重质层和轻质层一次烧制固结而成，整块砖的大小可任意加工，通常尺寸为450(总厚度)×600×900mm。其中重质层的密度＞2.30g/cm³，用于提高耐火砖整体强度，轻质层的密度＜1.80g/cm³，用于降低耐火砖整体的密度和导热系数。

本发明的重质层和轻质层按照0.125～1∶1的厚度比固结的整块耐火砖，用在玻璃熔窑或其它热工设备上，具有强度高、比重低、导热系数低、抗热震性好、耐火度高的优点，其中耐压强度可达50MPa以上，耐火强度大于1730℃，相比现有的粘土大砖墙其使用寿命大大提高。用本发明复合型节能耐火大砖代替普通的大型粘土砖用在玻璃熔窑和其它热工设备上，可以大大减轻窑体重量，减轻重量可达30～60％，同时减少热容量；其抗热震性好，因而窑炉的使用寿命得到极大的提高；安装简单方便，节约安装成本；其导热系数小，保温效果好，热损失少，显著提高了热能利用效率，节约能源，降低能耗和成本。

本发明复合型节能耐火大砖生产方法所采用的技术方案是：一种复合型节能耐火大砖的生产方法，包括如下步骤：

1)搅拌混料：

A将重质层的耐火材料按照各组分取料，加水搅拌混合均匀，形成重质混料；

B将轻质层的耐火材料按照各组分取料，加水搅拌混合均匀，形成轻质混料；

2)浇注：将重质混料和轻质混料分别浇注、振动成型，形成重质坯层和轻质坯层；

3)将浇注成型的重质坯层和轻质坯层自然养护后，烘干；

4)将烘干的重质坯层和轻质坯层层叠放置，于1300～1390℃下烧制，得到复合型节能耐火大砖。

步骤1)A中的加水量为重质层耐火材料重量的6～8％。

步骤1)B中的加水量为轻质层耐火材料重量的16～20％。

步骤3)所述自然养护的时间为24～72小时。

步骤3)所述烘干为在100～120℃条件下烘干24～36小时。

步骤4)所述烧制时间为60～72小时。

附图说明

图1为本发明复合型节能耐火大砖的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的复合型节能耐火大砖如图1所示，是由固结在一起的重质层1和轻质层2组成，重质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：焦宝石耐火骨料64.9％，高温水泥10％，硅微粉5％，高铝微粉6％，粘土粉14％，三聚磷酸钠0.1％；轻质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：微孔莫来石轻质骨料：59.7％，高温水泥15％，硅微粉5％，高铝微粉6％，粘土粉12％，蓝晶石2％，三聚磷酸钠0.3％。具体的生产方法包括如下步骤：

1)搅拌混料：

A将重质层的耐火材料按照各组分取料，加入其总重量6wt％的水，搅拌均匀，形成重质混料；

B将轻质层的耐火材料按照各组分取料，加入其总重量16wt％的水，搅拌均匀，形成轻质混料；

3)将浇注成型的重质坯层和轻质坯层自然养护24小时，于110℃下烘干24小时；

4)将烘干的重质坯层和轻质坯层层叠放置，重质层位于轻质层之上，其相对较大的重量可以使重质层和轻质层相互贴合的比较紧密，然后于1360℃下烧制60小时，自然冷却后，得到如图1所示的复合型节能耐火大砖，其中重质层1与轻质层2的厚度比为0.125∶1。

实施例2

本实施例的复合型节能耐火大砖如图1所示，是由固结在一起的重质层1和轻质层2组成，重质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：烧结莫来石耐火骨料69.8％，高温水泥5％，硅微粉10％，高铝微粉11％，粘土粉4％，六偏磷酸钠0.2％；轻质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：微孔莫来石轻质骨料：68.8％，高温水泥5％，硅微粉7％，高铝微粉10％，粘土粉4％，红柱石5％，六偏磷酸钠0.2％。具体的生产方法包括如下步骤：

1)搅拌混料：

A将重质层的耐火材料按照各组分取料，加入其总重量6.5wt％的水，搅拌均匀，形成重质混料；

B将轻质层的耐火材料按照各组分取料，加入其总重量17wt％的水，搅拌均匀，形成轻质混料；

3)将浇注成型的重质坯层和轻质坯层自然养护30小时，于100℃下烘干30小时；

4)将烘干的重质坯层和轻质坯层层叠放置，重质层位于轻质层之上，其相对较大的重量可以使重质层和轻质层相互贴合的比较紧密，然后于1300℃下烧制66小时，自然冷却后，得到如图1所示的复合型节能耐火大砖，其中重质层1与轻质层2的厚度比为0.5∶1。

实施例3

本实施例的复合型节能耐火大砖如图1所示，是由固结在一起的重质层1和轻质层2组成，重质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：焦宝石耐火骨料50.7％，高温水泥15％，硅微粉7％，高铝微粉18％，粘土粉9％，六偏磷酸钠0.3％；轻质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：微孔莫来石轻质骨料：50.9％，高温水泥8％，硅微粉10％，高铝微粉16％，粘土粉7％，红柱石8％，六偏磷酸钠0.1％。具体的生产方法包括如下步骤：

1)搅拌混料：

A将重质层的耐火材料按照各组分取料，加入其总重量8wt％的水，搅拌均匀，形成重质混料；

B将轻质层的耐火材料按照各组分取料，加入其总重量20wt％的水，搅拌均匀，形成轻质混料；

3)将浇注成型的重质坯层和轻质坯层自然养护72小时，于120℃下烘干36小时；

4)将烘干的重质坯层和轻质坯层层叠放置，重质层位于轻质层之上，其相对较大的重量可以使重质层和轻质层相互贴合的比较紧密，然后于1390℃下烧制72小时，自然冷却后，得到如图1所示的复合型节能耐火大砖，其中重质层1与轻质层2的厚度比为1∶1。

实施例1～3复合型节能耐火大砖的性能测试数据如表所示：

表1各实施例复合型节能耐火大砖的性能测试数据

Claims

1.一种复合型节能耐火大砖，其特征在于：是由固结在一起的重质层和轻质层组成，所述重质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：硅铝质耐火骨料50～70％，高温水泥5～15％，硅微粉5～10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～14％，减水剂0.1～0.3％；所述轻质层采用的耐火材料是由以下重量百分比的组分组成：微孔莫来石轻质骨料50～70％，高温水泥5～15％，硅微粉5～10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～14％，膨胀剂2～8％，减水剂0.1～0.3％；

所述重质层和轻质层的厚度之比为0.125～1∶1；

所述复合型节能耐火大砖是由以下方法制备的：

1)搅拌混料：

3)将浇注成型的重质坯层和轻质坯层自然养护后，烘干；

4)将烘干的重质坯层和轻质坯层层叠放置，于1300～1390℃下烧制，得到复合型节能耐火大砖；

其中：步骤4)所述烧制时间为60～72小时。

2.根据权利要求1所述的复合型节能耐火大砖，其特征在于：所述膨胀剂为蓝晶石和/或红柱石。

3.根据权利要求1所述的复合型节能耐火大砖，其特征在于：所述硅铝质耐火骨料为焦宝石耐火骨料或烧结莫来石耐火骨料。

4.根据权利要求1所述复合型节能耐火大砖，其特征在于：步骤1)A中的加水量为重质层耐火材料重量的6～8％。

5.根据权利要求1所述的复合型节能耐火大砖，其特征在于：步骤1)B中的加水量为轻质层耐火材料重量的16～20％。

6.根据权利要求1所述的复合型节能耐火大砖，其特征在于：步骤3)所述自然养护的时间为24～72小时。

7.根据权利要求1所述的复合型节能耐火大砖，其特征在于：步骤3)所述烘干为在100～120℃条件下烘干24～36小时。