CN102718507A - 一种熔融石英空心球轻质砖的配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔融石英空心球轻质砖的配方，按以下质量百分比的原料进行配料：熔融石英空心球、55~65%；熔融石英细粉、35~45%；添加剂、0~3%；占上述熔融石英空心球、熔融石英细粉和添加剂三种料质量百分比6~10%的结合剂。本发明还公开了一种熔融石英空心球轻质砖的制备方法，具体包括以下步骤；a）根据上述熔融石英空心球轻质砖的配方进行配料；b）将配好的料在搅拌机中搅拌均匀;c）将混合均匀的料在振动台上加压成型，成型压力为3~6MPa；d）成型坯体经80~100℃×10~15小时干燥；e）将干燥后的坯体装入高温窑炉中，经1100~1200℃烧结，保温8~12小时。该熔融石英空心球轻质砖具有体积密度低、耐急冷急热性好、隔热性能好及化学性能稳定的优点。

Description

一种熔融石英空心球轻质砖的配方及其制备方法

 

技术领域

本发明涉及轻质熔融石英制品技术领域，具体是涉及一种熔融石英空心球轻质砖的配方及其制备方法。

 

背景技术

与其它耐火隔热材料相比，熔融石英材料具有两大显著特点：1）、热膨胀系数很低，其热膨胀系数仅为0.54×10^-6/℃；2）、热传导率很低，其热传导率仅为2.1W/m·K。因此，熔融石英材料不仅具有非常优良的耐急冷急热性，而且具有非常优良的隔热性能。如果将熔融石英材料加工成轻质隔热制品，该轻质隔热制品的隔热效果是其它耐火轻质隔热制品无法比拟的。

目前国内生产的隔热保温轻质耐火制品有空心漂珠轻质砖、氧化铝空心球轻质砖、氧化锆空心球轻质砖等。采用熔融石英空心球制备轻质砖，目前还没有其他专利和文件报道。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种熔融石英空心球轻质砖的配方及其制备方法。

本发明的熔融石英空心球轻质砖的配方，按以下质量百分比的原料进行配料：

熔融石英空心球    55~65%   

熔融石英细粉     35~45%

添加剂            0~3%

占上述熔融石英空心球、熔融石英细粉和添加剂三种料质量百分比6~10%的结合剂。

进一步，所述熔融石英空心球SiO₂含量为97.0~99.0wt%，球径为2~5mm。

进一步，所述熔融石英细粉SiO₂含量为97.0~99.0wt%，颗粒度为325~500目（0.05~0.025mm）。

进一步，所述添加剂为氧化铝细粉。

进一步，所述氧化铝细粉的Al₂O₃含量为98.0~99.0wt%，颗粒度为350目。添加氧化铝的目的是为了抑制熔融石英玻璃相转化为方石英和提高熔融石英的软化温度。

进一步，所述结合剂为水及液体结合剂，包括水玻璃、硅溶胶、木质素磺酸钙纸浆废液。

本发明的熔融石英空心球轻质砖的制备方法，具体包括以下步骤；

a）、根据上述熔融石英空心球轻质砖的配方进行配料；

b）、将配好的料在搅拌机中搅拌均匀;

c）、将混合均匀的料在振动台上加压成型，成型压力为3~6MPa；

d）、成型坯体经80~100℃×10~15小时干燥；

e）、将干燥后的坯体装入高温窑炉中，经1100~1200℃烧结，保温8~12小时。

与其它材质的空心球轻质砖相比，本发明创造的熔融石英空心球轻质砖具有以下优点：

1）体积密度低。本发明创造制备的熔融石英空心球轻质砖的体积密度为0.6~1.2g/cm³，因此，绝热效果非常好。

2）耐急冷急热性好。本发明创造制备的熔融石英空心球轻质砖的热膨胀系数约为0.5×10^-6/℃,具有很好的热震稳定性。

3）隔热性能好。本发明创造制备的熔融石英空心球轻质砖的导热系数约为0.1 W/m·K，隔热效果非常好。

4）化学性能稳定。SiO₂属中性氧化物，除氢氟酸和热浓硫酸对其有侵蚀之外，与其它酸类物质和各种金属熔体几乎不发生作用，对各种玻璃熔渣也有非常好的耐侵蚀性。

由于熔融石英空心球轻质砖具有如上诸多优点，因此具有很好的应用前景。

 

具体实施方式

熔融石英空心球和熔融石英细粉的配比见表1；

添加剂和结合剂的加入量见表2；

成型压力和干燥、烧成条件见表3；

所制备的熔融石英空心球轻质砖的主要理化指标见表4。

表1  熔融石英空心球和熔融石英细粉的配比

 表2  添加剂和结合剂的加入量

 表3  成型压力、干燥条件、烧成条件

实施例编号	成型压力，MPa	干燥温度，℃	干燥时间，hr	烧结温度，℃	保温时间，hr
						1	6	100	10	1100	12
2	4	90	12	1150	10
						3	3	80	15	1200	8

 表4  熔融石英空心球轻质砖的理化性能 

Claims (8)

1.一种熔融石英空心球轻质砖的配方，其特征是：按以下质量百分比的原料进行配料：

熔融石英空心球    55~65%   

熔融石英细粉      35~45%

添加剂            0~3%

占上述熔融石英空心球、熔融石英细粉和添加剂三种料质量百分比6~10%的结合剂。

2.根据权利要求1所述的熔融石英空心球轻质砖的配方，其特征是：所述熔融石英空心球SiO₂含量为97.0~99.0wt%，球径为2~5mm。

3.根据权利要求1所述的熔融石英空心球轻质砖的配方，其特征是：所述熔融石英细粉SiO₂含量为97.0~99.0wt%，颗粒度为325~500目（0.05~0.025mm）。

4.根据权利要求1所述的熔融石英空心球轻质砖的配方，其特征是：所述添加剂为氧化铝细粉。

5.根据权利要求1所述的熔融石英空心球轻质砖的配方，其特征是：所述氧化铝细粉的Al₂O₃含量为98.0~99.0wt%，颗粒度为350目。

6.添加氧化铝的目的是为了抑制熔融石英玻璃相转化为方石英和提高熔融石英的软化温度。

7.根据权利要求1所述的熔融石英空心球轻质砖的配方，其特征是：所述结合剂为水及液体结合剂。

8.一种根据上述权利要求1-6任一权限所述配方制备熔融石英空心球轻质砖的制备方法，其特征是：具体包括以下步骤；

a）、配料；

b）、将配好的料在搅拌机中搅拌均匀;

c）、将混合均匀的料在振动台上加压成型，成型压力为3~6MPa；

d）、成型坯体经80~100℃×10~15小时干燥；

e）、将干燥后的坯体装入高温窑炉中，经1100~1200℃烧结，保温8~12小时。