CN103204692A - 一种新型轻质莫来石砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型轻质莫来石砖及其制备方法，采用莫来石为主原料，加入部分高强轻质莫来石骨料、复合有机造孔剂及高分子结合剂。本发明产品有着较低导热系数和较高的耐压强度及较高的使用温度，并具有一定的抗侵蚀性能，可广泛适用于各类热工设备非直接接触熔液和物料部位。本发明产品在各类热工设备的某些部位可代替重质高铝砖和粘土砖作为工作层使用，可降低热工设备自重20%以上，节能25%以上。

Description

一种新型轻质莫来石砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种新型轻质莫来石砖及其制备方法。

背景技术

随着能源逐渐的紧缺以及人们对环境保护的日益重视，我国重工业企业众多，生产都离不开热工窑炉，它们都是能耗大户。目前国内外热工窑炉非关键部位普遍采用重质高铝砖或粘土砖作为工作层砌筑，砖与钢结构之间填充硅酸铝纤维棉或硅酸钙板作为保温层以到达节能目的。但由于这些砖的杂质含量较大、抗侵蚀性能差、导致使用过程中易开裂，使热工设备钢结构因温度异常升高而产生变形，给设备的正常运转造成了隐患。并且这些砖的体密高、导热系数也较大、虽然有保温层防止热量损失，但效果有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种可以部分代替高铝砖或粘土砖，具有与其相同的耐压强度、相同的耐火度、同时具有较低的密度，良好地抗侵蚀性、较低导热系数的新型轻质莫来石砖及其制备方法。

本发明的一种新型轻质莫来石砖及其制备方法是通过以下技术方案来实现的：

一种新型轻质莫来石砖，它是由骨料，粉料和复合有机造孔剂外加高分子结合剂按照下述重量份配比和方法制备而成：

配比：骨料45～70份，其中粒度0～1mm 的烧结莫来石10～15份，粒度1～3mm的烧结莫来石20～30份，烧结莫来石的化学成分质量百分比为：莫来石相80～90%，Fe₂O₃＜0.8%，K₂O+Na₂O＜0.3%，粒度1～2mm的高强轻质莫来石骨料15～25份，高强轻质莫来石骨料的化学成分质量百分比为：莫来石相＞60%、体积密度＜1.3g/cm³、气孔率＞50%；粉料为混合细粉30～40份，混合细粉的重量份配比组成为：烧结莫来石 35～65份，α—氧化铝微粉15～30份，硅微粉10～15份，结合粘土10～15份，α—氧化铝微粉的化学成分质量百分比为：α—Al₂O₃相＞93%，硅微粉的化学成分质量百分比为：SiO₂＞99%，结合粘土的化学成分质量百分比为：Al₂O₃  33～40%，Fe₂O₃＜1.3%；复合有机造孔剂5～15份，复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1～3∶1～2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；高分子结合剂4～5份，高分子结合剂为聚乙烯醇熔液，其分子量为25～30万，浓度为1.01—1.02g/cm³ 。

作为优选，所述的混合细粉的制备方法为将配比组成量的原料共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。

制备方法：

第一步，将配方量的骨料混合均匀加入配方量的高分子结合剂，混碾3分钟后再加入配方量的粉料，并继续混碾5分钟后得到半成品泥料；

第二步，将上述半成品泥料通过315T摩擦压力机压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥24小时后，110℃烘干24小时；

第四步，将烘干后的砖坯于高温窑内1350~1450℃煅烧，升温速度8～10℃/h，煅烧36~48小时后就得到这新型轻质莫来石砖。

与现有技术相比，本发明的一种新型轻质莫来石砖及其制备方法的有益效果是：采用莫来石为主原料，加入部分高强轻质莫来石骨料、复合有机造孔剂及高分子结合剂。本发明产品有着较低导热系数和较高的耐压强度及较高的使用温度，并具有一定的抗侵蚀性能，可广泛适用于各类热工设备非直接接触熔液和物料部位。

具体实施方式

实施例1：

一种新型轻质莫来石砖，它是由骨料，粉料和复合有机造孔剂外加高分子结合剂按照下述重量份配比和方法制备而成：

配比：骨料55份，其中粒度0～1mm 的烧结莫来石10份，粒度1～3mm的烧结莫来石25份，烧结莫来石的化学成分质量百分比为：莫来石相80～90%，Fe₂O₃＜0.8%，K₂O+Na₂O＜0.3%，粒度1～2mm的高强轻质莫来石骨料20份，高强轻质莫来石骨料的化学成分质量百分比为：莫来石相＞60%、体积密度＜1.3g/cm³、气孔率＞50%；粉料为混合细粉40份，混合细粉的重量份配比组成为：烧结莫来石 35～65份，α—氧化铝微粉15～30份，硅微粉10～15份，结合粘土10～15份，α—氧化铝微粉的化学成分质量百分比为：α—Al₂O₃相＞93%，硅微粉的化学成分质量百分比为：SiO₂＞99%，结合粘土的化学成分质量百分比为：Al₂O₃  33～40%，Fe₂O₃＜1.3%；复合有机造孔剂5份，复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1～3∶1～2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；高分子结合剂4份，高分子结合剂为聚乙烯醇熔液，其分子量为25～30万，浓度为1.01—1.02g/cm³ 。所述的混合细粉的制备方法为将配比组成量的原料共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。

制备方法：

第一步，将配方量的骨料混合均匀加入配方量的高分子结合剂，混碾3分钟后再加入配方量的粉料，并继续混碾5分钟后得到半成品泥料；

第二步，将上述半成品泥料通过315T摩擦压力机压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥24小时后，110℃烘干24小时；

第四步，将烘干后的砖坯于高温窑内1350~1450℃煅烧，升温速度8～10℃/h，煅烧36~48小时后就得到这新型轻质莫来石砖。

实施效果：

实施例2：

一种新型轻质莫来石砖，它是由骨料，粉料和复合有机造孔剂外加高分子结合剂按照下述重量份配比和方法制备而成：

配比：骨料55份，其中粒度0～1mm 的烧结莫来石10份，粒度1～3mm的烧结莫来石20份，烧结莫来石的化学成分质量百分比为：莫来石相80～90%，Fe₂O₃＜0.8%，K₂O+Na₂O＜0.3%，粒度1～2mm的高强轻质莫来石骨料25份，高强轻质莫来石骨料的化学成分质量百分比为：莫来石相＞60%、体积密度＜1.3g/cm³、气孔率＞50%；粉料为混合细粉30份，混合细粉的重量份配比组成为：烧结莫来石 35～65份，α—氧化铝微粉15～30份，硅微粉10～15份，结合粘土10～15份，α—氧化铝微粉的化学成分质量百分比为：α—Al₂O₃相＞93%，硅微粉的化学成分质量百分比为：SiO₂＞99%，结合粘土的化学成分质量百分比为：Al₂O₃  33～40%，Fe₂O₃＜1.3%；复合有机造孔剂15份，复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1～3∶1～2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；高分子结合剂5份，高分子结合剂为聚乙烯醇熔液，其分子量为25～30万，浓度为1.01—1.02g/cm³ 。所述的混合细粉的制备方法为将配比组成量的原料共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。

制备方法同实施例1。

实施效果：

从上述实施例1、实施例2可以看出本发明产品常温耐压强度及最高使用温度指标与市场上常用高铝砖接近，远大于普通粘土砖。且体密及导热系数与轻质高铝砖接近，用来代替高铝砖或粘土砖可大大减轻热工设备自重，并能显著提高保温性能，节能降耗效果显著。

以上所述仅为本发明的两种具体实施例，但本发明的实施例并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型轻质莫来石砖，其特征在于：它是由骨料，粉料和复合有机造孔剂外加高分子结合剂按照下述重量份配比配制而成：骨料45～70份，其中粒度0～1mm 的烧结莫来石10～15份，粒度1～3mm的烧结莫来石20～30份，烧结莫来石的化学成分质量百分比为：莫来石相80～90%，Fe₂O₃＜0.8%，K₂O+Na₂O＜0.3%，粒度1～2mm的高强轻质莫来石骨料15～25份，高强轻质莫来石骨料的化学成分质量百分比为：莫来石相＞60%、体积密度＜1.3g/cm³、气孔率＞50%；粉料为混合细粉30～40份，混合细粉的重量份配比组成为：烧结莫来石 35～65份，α—氧化铝微粉15～30份，硅微粉10～15份，结合粘土10～15份，α—氧化铝微粉的化学成分质量百分比为：α—Al₂O₃相＞93%，硅微粉的化学成分质量百分比为：SiO₂＞99%，结合粘土的化学成分质量百分比为：Al₂O₃  33～40%，Fe₂O₃＜1.3%；复合有机造孔剂5～15份，复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1～3∶1～2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；高分子结合剂4～5份，高分子结合剂为聚乙烯醇熔液，其分子量为25～30万，浓度为1.01—1.02g/cm³ 。

2.根据权利要求1所述的一种新型轻质莫来石砖，其特征在于：所述的混合细粉的制备方法为将配比组成量的原料共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。

3.根据权利要求1所述的一种新型轻质莫来石砖的制备方法，其特征在于：它包括下述步骤：

第一步，将配方量的骨料混合均匀加入配方量的高分子结合剂，混碾3分钟后再加入配方量的粉料，并继续混碾5分钟后得到半成品泥料；

第二步，将上述半成品泥料通过315T摩擦压力机压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥24小时后，110℃烘干24小时；

第四步，将烘干后的砖坯于高温窑内1350~1450℃煅烧，升温速度8～10℃/h，煅烧36~48小时后就得到这新型轻质莫来石砖。