CN102659440B - 轻质硅莫红砖及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质硅莫红砖及其制造方法，包括以下组分且各组分质量比为：电熔莫来石：45～51份，红柱石细粉：16～20份，碳化硅细粉：13～15份，广西维罗白泥：13～15份，塑料颗粒：1.5～2.5份，活性氧化铝：4～6份，硅胶：4～6份。本发明采用更科学的配方和工艺制造出轻质硅莫红砖，比重小，不容易抽砖，不会爆头，导热系数低，使用寿命长，材料成本低。与同类砖相比，本发明可以节省原材料20%以上，砖外部的壳体温度比现有技术低50°左右，节能效果好，使用寿命为原来的1.5倍以上。

Description

轻质硅莫红砖及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及水泥生产领域，尤其涉及水泥窑过渡带用的硅莫红砖及其制造方法。 
【背景技术】
水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿法回转窑两类。由于窑内窑尾热交换装置不同，又可分为不同类型的窑。回转窑的分类大致如下： 
湿法回转窑的类型：用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32%～40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。 
干法回转窑的类型：干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉，水分一般小于1%，因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高，所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉，其流动性比泥浆差。所以原料混合不好，成分不均匀。 
在水泥窑的过渡带需要采用耐火材料硅莫砖（或称：硅莫红砖），目前的硅莫砖都比重大，容易发生抽砖，容易产生爆头开裂，并且热导系数高，不利于节能。 
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种轻质硅莫红砖及其制造方法，能够减小比重，避免抽砖，降低热导系数，且节能环保。 
为实现上述目的，本发明提出了一种轻质硅莫红砖，包括以下组分且各组 分质量比为：电熔莫来石：45～51份，红柱石细粉：16～20份，碳化硅细粉：13～15份，广西维罗白泥：13～15份，塑料颗粒：1.5～2.5份，活性氧化铝：4～6份，硅胶：4～6份。 
作为优选，各组分质量比为：电熔莫来石：47.8份，红柱石细粉：18份，碳化硅细粉：14份，广西维罗白泥：14份，塑料颗粒：2份，活性氧化铝：5份，硅胶：5份，为最佳配方，效果好。 
作为优选，各组分质量比为：电熔莫来石：51份，红柱石细粉：16份，碳化硅细粉：13份，广西维罗白泥：13份，塑料颗粒：2.5份，活性氧化铝：5.2份，硅胶：5.6份。 
作为优选，各组分质量比为：电熔莫来石：45.5份，红柱石细粉：20份，碳化硅细粉：13.2份，广西维罗白泥：13.2份，塑料颗粒：1.6份，活性氧化铝：4.8份，硅胶：4.3份。 
为实现上述目的，本发明提出了一种轻质硅莫红砖的制造方法，先在45～51份的电熔莫来石中加入4～6份的硅胶，搅拌10～15分钟后，加入16～20份的红柱石细粉，搅拌8～10分钟后，加入13～15份的碳化硅细粉，搅拌8～10分钟后，加入1.5～2.5份的塑料颗粒和4～6份的活性氧化铝，搅拌16～20分钟后，加入广西维罗白泥搅拌均匀，原料搅拌均匀后采用压力机压制成型成砖胚，砖胚放入窑炉内烘干23～25小时，然后将砖胚放入高温窑进行快速煅烧，快速煅烧的过程是先在4小时内升温到490～510℃，然后在12小时内升温到1490～1510℃，再在1490～1510℃下保温4小时，快速煅烧完成后冷却23～25小时，最后采用磨具进行表面打磨。 
作为优选，所述第一次搅拌时间为12分钟，第二次搅拌时间为9分钟，第三次搅拌时间为9分钟，第四次搅拌时间为18分钟，时间控制精确，产品品质高。 
作为优选，所述砖胚放入窑炉内烘干时间为24小时，快速煅烧的过程是先 在4小时内升温到500℃，然后在12小时内升温到1500℃，再在1500℃下保温4小时，温度控制精确，产品品质高。 
本发明的有益效果：本发明采用更科学的配方和工艺制造出轻质硅莫红砖，比重小，不容易抽砖，不会爆头，导热系数低，使用寿命长，材料成本低。与同类砖相比，本发明可以节省原材料20%以上，砖外部的壳体温度比现有技术低50°左右，节能效果好，使用寿命为原来的1.5倍以上。 
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。 
【具体实施方式】
实施例一： 
轻质硅莫红砖，包括以下组分且各组分质量比为：电熔莫来石：47.8份，红柱石细粉：18份，碳化硅细粉：14份，广西维罗白泥：14份，塑料颗粒：2份，活性氧化铝：5份，硅胶：5份。 
电熔莫来石是一种人工合成的电熔制品，主要成分为Al2O3和SiO2，结晶体为针状，它具有热震稳定性好，抗折强度大，荷重软化温度高，硬度大，高温蠕变小等特点。熔制莫来石时，应使炉内的气氛保持还原状态。电熔莫来石性能与烧结莫来石相比，电熔高纯莫来石的高温力学性能和抗侵蚀性要好。高纯的莫来石块呈浅灰色，普通的莫来石块呈深色或黑色，这是由于除熔块中存在金属硅和少量的铁外，少量的SiO2因熔块快速冷却，表面快速凝固而被封闭于熔块中，是熔块着色。在1480℃以上高温烧成，高纯的莫来石呈白色，普通的莫来石呈浅黄色。 
红柱石细粉的粒径小于300目。红柱石是一种天然的晶体材料，使用前无需煅烧，高纯度和同一性是它的主要特点。能够提高轻质硅莫红砖的热震稳定性、耐碱性，表面可产生釉，防止与偶还气体侵蚀。 
碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。 在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂。采用碳化硅细粉可提高耐高温性能，起到抗蠕变的作用。 
广西维罗白泥，也称广西白泥，广西维罗白泥球粘土，是一种软质高岭土，也可以叫软质耐火粘土，1992年经我国粘土专家刘长龄甄别后确认维罗白泥就是球粘土，所以现在也有人叫维罗球粘土。维罗白泥(球粘土)主要化学成分为SiO2(二氧化硅)含量45.3～51.6%、Al2O3(三氧化二铝)含量26～36.8%、Fe2O3(三氧化二铁)0.65～2.2%、K2O+Na2O<1.5%。维罗白泥(球粘土)是我国目前所发现质量最好，质量最纯的软质耐火粘土，维罗白泥(球粘土)具特有的物理性能：可塑性好、流动性好、结合性好、质很纯。矿物成份主要为无序高岭石。用在轻质硅莫红砖中，可使其具有较高的可塑性。 
塑料颗粒是加工塑料制品的原料，有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等多种塑料的颗粒原料。在轻质硅莫红砖中采用塑料颗粒，生产过程中，遇高温塑料颗粒会挥发掉，在砖内造成若干真空小孔，形成较好的隔热效果，降低了热传导系数。 
活性氧化铝，又名活性矾土，英文名称为Activated Alumina或Reactive alumina;activated alumin(I)um oxide。它是一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等，在轻质硅莫红砖中采用活性氧化铝，可在高温状态下与富余的硅结合，形成稳定结构。 
硅胶（Silica gel;Silica）别名：硅橡胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。在轻质硅莫红砖中采用硅胶具有较好的可塑性。
本发明的配方中不需要添加水，生产出的砖的外形边角不容易破损，提高 了产品合格率，降低了生产成本。传统添加水的配方，压制成型后，砖的外形边角很容易产生破损，产品合格率较低。 
先在45～51份的电熔莫来石中加入4～6份的硅胶，搅拌10～15分钟后，加入16～20份的红柱石细粉，搅拌8～10分钟后，加入13～15份的碳化硅细粉，搅拌8～10分钟后，加入1.5～2.5份的塑料颗粒和4～6份的活性氧化铝，搅拌16～20分钟后，加入广西维罗白泥搅拌均匀，原料搅拌均匀后采用压力机压制成型成砖胚，砖胚放入窑炉内烘干23～25小时，然后将砖胚放入高温窑进行快速煅烧，快速煅烧的过程是先在4小时内升温到490～510℃，然后在12小时内升温到1490～1510℃，再在1490～1510℃下保温4小时，快速煅烧完成后冷却23～25小时，最后采用磨具进行表面打磨。 
实施例二： 
轻质硅莫红砖，包括以下组分且各组分质量比为：电熔莫来石：51份，红柱石细粉：16份，碳化硅细粉：13份，广西维罗白泥：13份，塑料颗粒：2.5份，活性氧化铝：5.2份，硅胶：5.6份。该配方成本较低。 
实施例三： 
轻质硅莫红砖，包括以下组分且各组分质量比为：电熔莫来石：45.5份，红柱石细粉：20份，碳化硅细粉：13.2份，广西维罗白泥：13.2份，塑料颗粒：1.6份，活性氧化铝：4.8份，硅胶：4.3份。该配方品质更高。 
以直径为4米的水泥窑为例，每砌1米砖，本发明比原来少用1吨原料，降低了成本，同时还提高了产品的各项性能。 
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.轻质硅莫红砖，其特征在于：包括以下组分且各组分质量比为：电熔莫来石：45～51份，红柱石细粉：16～20份，碳化硅细粉：13～15份，广西维罗白泥：13～15份，塑料颗粒：1.5～2.5份，活性氧化铝：4～6份，硅胶：4～6份。
2.如权利要求1所述的轻质硅莫红砖，其特征在于：各组分质量比为：电熔莫来石：47.8份，红柱石细粉：18份，碳化硅细粉：14份，广西维罗白泥：14份，塑料颗粒：2份，活性氧化铝：5份，硅胶：5份。
3.如权利要求1所述的轻质硅莫红砖，其特征在于：各组分质量比为：电熔莫来石：51份，红柱石细粉：16份，碳化硅细粉：13份，广西维罗白泥：13份，塑料颗粒：2.5份，活性氧化铝：5.2份，硅胶：5.6份。
4.如权利要求1所述的轻质硅莫红砖，其特征在于：各组分质量比为：电熔莫来石：45.5份，红柱石细粉：20份，碳化硅细粉：13.2份，广西维罗白泥：13.2份，塑料颗粒：1.6份，活性氧化铝：4.8份，硅胶：4.3份。
5.轻质硅莫红砖的制造方法，其特征在于：先在45～51份的电熔莫来石中加入4～6份的硅胶，搅拌10～15分钟后，加入16～20份的红柱石细粉，搅拌8～10分钟后，加入13～15份的碳化硅细粉，搅拌8～10分钟后，加入1.5～2.5份的塑料颗粒和4～6份的活性氧化铝，搅拌16～20分钟后，加入广西维罗白泥搅拌均匀，原料搅拌均匀后采用压力机压制成型成砖胚，砖胚放入窑炉内烘干23～25小时，然后将砖胚放入高温窑进行快速煅烧，快速煅烧的过程是先在4小时内升温到490～510℃，然后在12小时内升温到1490～1510℃，再在1490～1510℃下保温4小时，快速煅烧完成后冷却23～25小时，最后采用磨具进行表面打磨。
6.如权利要求5所述的轻质硅莫红砖的制造方法，其特征在于：所述第一次搅拌时间为12分钟，第二次搅拌时间为9分钟，第三次搅拌时间为9分钟，第四次搅拌时间为18分钟。
7.如权利要求5或6所述的轻质硅莫红砖的制造方法，其特征在于：所述砖胚放入窑炉内烘干时间为24小时，快速煅烧的过程是先在4小时内升温到500℃，然后在12小时内升温到1500℃，再在1500℃下保温4小时。
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