CN102951917A - 轻质莫来石砖的制备方法 - Google Patents

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鹿成洪
马中军
孙万庆
张宽心
谢宜
王明娟
史新友
张健
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Abstract

本发明涉及一种轻质莫来石砖的制备方法，属于耐火材料领域，由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：20~50wt%高岭土，15~35wt%煅烧煤矸石细粉，20~50wt%回料细粉；填充料由以下质量百分数的原料组成：15~61wt%煤粉，3~28wt%聚苯乙烯小球，8~30wt%木屑粉，5~32wt%废旧纸浆；原材料种类简单，成本低廉。由于采用填充物优化方案，其生产过程控制更加简单易行。煤粉、纸浆的加入降低燃料成本，保证制品使用性能。其体积密度最低达0.4g/cm3，平均耐压强度在1.2MPa以上，350℃导热系数低于0.15w/m.k。

Description

轻质莫来石砖的制备方法
技术领域
本发明涉及一种轻质莫来石砖的制备方法，属于耐火材料领域。
背景技术
超轻质定型耐火材料是耐火材料行业的主导研究方向，其主要作用是用于工业窑炉炉衬保温。由于其超低体积密度，故导热系数明显优于常规轻质保温砖。体积密度越低，轻质保温砖导热系数越小，其保温性能越好，更加节能。同时，随着体积密度的降低产品耐压强度降低迅速。增加填充材料加入量是降低体积密度比较有效的方式，但随着填充材料的增加，尤其是常规填充材料聚苯乙烯小球和木屑粉的添加在很大程度上加大砖坯成型难度，不可控因素增加。耐火原料结合性不好又导致产品内外质量很难达到正常使用要求的强度跟性能。
虽然中国专利CN101172840A已经表述了一种超轻质耐火保温砖的制备方法，其主要材料是40~50wt%苏州土、5~18wt%焦作灰泥、5~12wt%河南鲁山土、15~25wt%120~320目莫来石、10~20wt%800~1200目莫来石、10~25wt%120~320目砖回料细粉。高岭土所占比重的增加会因为原材料烧失量过大导致烧成产品裂纹等影响其性能。聚苯乙烯小球和木屑粉本身具有的松软性导致当轻质砖体积密度降至0.55g/cm3以下时泥料挤制性大大降低，导致成型难度的增大。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种轻质莫来石砖的制备方法，降低体积密度，增加粘土种类，提高原料结合性能，降低烧成砖坯裂纹，降低成型难度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种轻质莫来石砖的制备方法，由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：
20~50wt%高岭土，
15~35wt%煅烧煤矸石细粉，
20~50wt%回料细粉；
填充料由以下质量百分数的原料组成：
15~61wt%煤粉，
3~28wt%聚苯乙烯小球，
8~30wt%木屑粉，
5~32wt%废旧纸浆（半干态）；
其中填充料的加入的主材料的比例为4.7~5.0m3/1000kg；
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例为物料质量的45%~65%，湿混完成后困料，然后经真空挤压成型、干燥、烧成轻质莫来石砖。
所述的轻质莫来石砖的制备方法，由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：
25~53wt%高岭土，
20~30wt%煅烧煤矸石细粉，
25~45wt%回料细粉；
填充料由以下质量百分数的原料组成：
18~57wt%煤粉，
4~25wt%聚苯乙烯小球，
13~28wt%木屑粉，
6~30wt%废旧纸浆（半干态）；
其中填充料的加入的主材料的比例为4.7~5.0m3/1000kg；
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例为物料质量的45%~65%，湿混完成后困料，然后经真空挤压成型、干燥、烧成轻质莫来石砖。
所述的轻质莫来石砖的制备方法，由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：
28~50wt%高岭土，
22~36wt%煅烧煤矸石细粉，
27~41wt%回料细粉；
填充料由以下质量百分数的原料组成：
23~55wt%煤粉，
5~23wt%聚苯乙烯小球，
16~27wt%木屑粉，
9~28wt%废旧纸浆（半干态）；
其中填充料的加入的主材料的比例为4.7~5.0m3/1000kg；
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例为物料质量的45%~65%，湿混完成后困料，然后经真空挤压成型、干燥、烧成轻质莫来石砖。
所述的煅烧煤矸石细粉的粒度为120~800目。
所述的回料细粉为同级别轻质隔热砖加工，粒度要求超过800目的回料细粉的质量大于16%。
所述的煤粉的粒度为320-800目。
所述的聚苯乙烯小球的直径为0.5-2.0mm。
所述的木屑粉的直径为2-3mm。木屑粉为普通木屑粉。
所述的废旧纸浆的直径为0.3-1.0mm。
本发明进一步优化组成应该为：30~40wt%高岭土，20~30wt%120~800目煅烧煤矸石细粉，30~40%回料细粉组成主材料，其中800目回料细粉不低于16%；填充材料加入百分比为：320目煤粉10~20wt%，800目煤粉13~35wt%，7~23wt%聚苯乙烯小球（0.5~2.0mm），16~27wt%普通木屑粉（2~3mm），10~28wt%废旧纸浆（0.3~1.0mm）。
本发明的有益效果是：原材料种类简单，成本低廉。由于采用填充物优化方案，其生产过程控制更加简单易行。煤粉、纸浆的加入降低燃料成本，保证制品使用性能。其体积密度最低达0.4g/cm3，平均耐压强度在1.2MPa以上，350℃导热系数低于0.15w/m.k。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
高岭土37%（漳州土），120目煅烧煤矸石细粉10%，320目煅烧煤矸石细粉10%、800目煅烧煤矸石细粉10%，800目砖回料细粉33%（无特别说明均为质量百分数）。填充物煤粉、聚苯乙烯小球、木屑粉、废旧纸浆，填充材料加入百分比为：320目煤粉10wt%，800目煤粉13wt%，23wt%聚苯乙烯小球（0.5~2.0mm），27wt%普通木屑粉（2~3mm），27wt%废旧纸浆（0.3~1.0mm）。
填充料以4.7m3/1000kg混合料，加入，比例可以适当调整但聚苯乙烯小球和木屑粉加入体积不低于70%，本实施例中粗略计算为75%。
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例控制在45-50%，湿混完成后困料96小时，后真空挤泥成型，50℃烘干36小时，然后80℃烘干60小时，1250~1350℃烧成。所得制品体积密度0.43g/cm3，冷态耐压强度1.1Mpa，导热系数0.14w/m.k。
实施例2
高岭土27%（苏州土），120目煅烧煤矸石细粉20%，320目煅烧煤矸石细粉10%，120目砖回料细粉20%，800目砖回料细粉23%。填充材料加入百分比为：320目煤粉15wt%，800目煤粉35wt%，3wt%聚苯乙烯小球（0.5~2.0mm），27wt%普通木屑粉（2~3mm），20wt%废旧纸浆（0.3~1.0mm）。
填充料以5.0m3/1000kg混合料，加入。
制品制备方法同实例1.
所得制品体积密度0.48g/cm3，冷态耐压强度1.35Mpa，导热系数0.151w/m.k。
实施例3
高岭土20%（漳州土），高岭土25%（苏州土），120目煅烧煤矸石细粉10%，320目煅烧煤矸石细粉10%、800目煅烧煤矸石细粉10%，120目砖回料细粉5%，320目砖回料细粉10%，800目砖回料细粉10%。填充材料加入百分比为：320目煤粉15wt%，800目煤粉33wt%，15wt%聚苯乙烯小球（0.5~2.0mm），15wt%普通木屑粉（2~3mm），22wt%废旧纸浆（0.3~1.0mm）。
制品制备方法同实例1.
所得制品体积密度0.44g/cm3，冷态耐压强度1.30Mpa，导热系数0.147w/m.k。

Claims (9)

1.一种轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于：由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：
20~50wt%高岭土，
15~35wt%煅烧煤矸石细粉，
20~50wt%回料细粉；
填充料由以下质量百分数的原料组成：
15~61wt%煤粉，
3~28wt%聚苯乙烯小球，
8~30wt%木屑粉，
5~32wt%废旧纸浆；
其中填充料的加入的主材料的比例为4.7~5.0m3/1000kg；
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例为物料质量的45%~65%，湿混完成后困料，然后经真空挤压成型、干燥、烧成轻质莫来石砖。
2.根据权利要求1所述的轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于：由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：
25~53wt%高岭土，
20~30wt%煅烧煤矸石细粉，
25~45wt%回料细粉；
填充料由以下质量百分数的原料组成：
18~57wt%煤粉，
4~25wt%聚苯乙烯小球，
13~28wt%木屑粉，
6~30wt%废旧纸浆；
其中填充料的加入的主材料的比例为4.7~5.0m3/1000kg；
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例为物料质量的45%~65%，湿混完成后困料，然后经真空挤压成型、干燥、烧成轻质莫来石砖。
3.根据权利要求2所述的轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于：由主材料和填充料组成，其中主材料由以下质量百分数的原料组成：
28~50wt%高岭土，
22~36wt%煅烧煤矸石细粉，
27~41wt%回料细粉；
填充料由以下质量百分数的原料组成：
23~55wt%煤粉，
5~23wt%聚苯乙烯小球，
16~27wt%木屑粉，
9~28wt%废旧纸浆；
其中填充料的加入的主材料的比例为4.7~5.0m3/1000kg；
将上述原材料充分干混后，加水湿混，加水比例为物料质量的45%~65%，湿混完成后困料，然后经真空挤压成型、干燥、烧成轻质莫来石砖。
4.根据权利要求1、2或3所述轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于所述的煅烧煤矸石细粉的粒度为120~800目。
5.根据权利要求1、2或3所述轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于所述的回料细粉为同级别轻质隔热砖加工，粒度要求超过800目的回料细粉的质量大于16%。
6.根据权利要求1、2或3所述轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于所述的煤粉的粒度为320-800目。
7.根据权利要求1、2或3所述轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于所述的聚苯乙烯小球的直径为0.5-2.0mm。
8.根据权利要求1、2或3所述轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于所述的木屑粉的直径为2-3mm。
9.根据权利要求1、2或3所述轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于所述的废旧纸浆的直径为0.3-1.0mm。
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