CN103351168B - 一种莫来石砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种莫来石砖及其制备方法，采用低导热系数的莫来石为主原料，加入少量碳化硅，使用新型结合剂代替粘土。本发明产品导热系数比同类产品低，强度高，依靠莫来石相优异的高温性能，大幅度的提高了产品的热震稳定性及抗侵蚀性，延长了产品的使用寿命。

Description

一种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，具体涉及一种莫来石 砖及其制备方法。 

背景技术

目前水泥窑前后过渡带基本使用硅莫砖，但由于水泥窑多采用燃值较高的无烟煤为燃料，无烟煤挥发份低，着火温度高，不易燃烧，操作不当时火焰长度会变长，造成烧成带后移，使过渡带作业温度超过正常水平。由于温差变化大，存在较高且频繁的热应力，又无稳定窑皮保护，加之硫、碱、盐熔融物易对砖体产生侵蚀，甚至渗透到砖内部，使之组织结构受到破坏；使得该部位硅莫砖损坏较快。 

目前硅莫砖全部使用一级或特级铝矾土，部分还添加有电熔刚玉为主原料，主要存在以下问题：易断裂、高温结构强度不够、易被水泥熟料液相及其它元素侵蚀、导热系数高使得水泥窑燃料吨耗较高，造成能源浪费、高温下碳化硅氧化后造成结构劣化、主矿相为刚玉，高温下不耐磨。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种可以用来代替现有硅莫砖的莫来石 砖及其制备方法。 

本发明的一种莫来石 砖及其制备方法是通过以下技术方案来实现的： 

一种莫来石 砖，它是由骨料，粉料和抗氧化剂外加新型结合剂按照下述重量份配比和方法制备而成：

配比：骨料45～60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15～20份，粒度3～5mm的烧结莫来石20～25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%；粉料37～45份，粒度＜0.074mm的烧结莫来石30～35份，粒度＜0.074mm的碳化硅7～10份，碳化硅的化学成分质量百分比为：SiC＞97%；抗氧化剂3～5份，抗氧化剂为金属铝粉与金属硅粉按1～2∶1的重量比混合均匀，其平均粒度＜0.05mm；新型结合剂4～5份，新型结合剂为低钠硅溶胶，它的化学成分质量百分比为：Na₂O＜0.006%，SiO₂＞30% 。

制备方法： 

第一步，将配方量的骨料混合均匀加入配方量的新型结合剂，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630T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小时后就得到这种莫来石 砖。

本发明的技术方案是采用高温机械性能较好的烧结莫来石骨料为主，莫来石的针状相互交错网络结构能在降低碳化硅使用量后依然有着较好的热震稳定性，且莫来石的导热系数为3.8W/m·K 1000℃，远远小于刚玉相的导热系数35W/m·K 1000℃ ，大大降低了产品的导热系数。目前硅莫砖普遍使用结粘土做结合剂，高温烧结后依靠玻璃相结合，在1400℃的使用温度下，高温结构强度不够高，易断裂。 

与现有技术相比，本发明的一种莫来石 砖及其制备方法的有益效果是：用低钠硅溶胶做结合剂，添加的抗氧化剂防止碳化硅氧化同时又能与硅溶胶在高温下形成莫来石相结合，大大提高了该产品的高温结构性能。采用低导热系数的莫来石为主原料，加入少量碳化硅，使用硅溶胶代替粘土做结合剂。本发明产品导热系数比同类产品低，强度高，依靠莫来石相优异的高温性能，大幅度的提高了产品的热震稳定性及抗侵蚀性，延长了产品的使用寿命。 

具体实施方式

实施例1： 

一种莫来石 砖，它是由骨料，粉料和抗氧化剂外加新型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，粒度3～5mm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%；粉料42份，粒度＜0.074mm的烧结莫来石32份，粒度＜0.074mm的碳化硅10份，碳化硅的化学成分质量百分比为：SiC＞97%；抗氧化剂3份，抗氧化剂为金属铝粉与金属硅粉按1～2∶1的重量比混合均匀，其平均粒度＜0.05mm；新型结合剂4份，新型结合剂为低钠硅溶胶，它的化学成分质量百分比为：Na₂O＜0.006%，SiO₂＞30% 。

制备方法： 

第一步，将配方量的骨料混合均匀加入配方量的新型结合剂，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630T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小时后就得到这种莫来石 砖。

实施效果： 

实施例2： 

一种莫来石 砖，它是由骨料，粉料和抗氧化剂外加新型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15份，粒度1～3mm的烧结莫来石20份，粒度3～5mm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%；粉料40份，粒度＜0.074mm的烧结莫来石33份，粒度＜0.074mm的碳化硅7份，碳化硅的化学成分质量百分比为：SiC＞97%；抗氧化剂5份，抗氧化剂为金属铝粉与金属硅粉按1～2∶1的重量比混合均匀，其平均粒度＜0.05mm；新型结合剂5份，新型结合剂为低钠硅溶胶，它的化学成分质量百分比为：Na₂O＜0.006%，SiO₂＞30% 。

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各项指标均大于市场上常见的1680硅莫砖，较低的气孔率可提高产品的抗侵蚀性，较低的体密能降低热工设备自重，热工设备自重的减轻有效的降低了设备电机运转时的负荷、运行时的电流、吨产品的电耗，同时提高了电机运行的稳定性，减少了维护次数，为设备长期稳定运行提供了保障。较低的导热系数还能减少热量损失，较高的荷软温度和热震稳定性保证了产品使用的安全性及较长的使用寿命。用来代替现有普通1680硅莫砖节能降耗效果显著。 

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 (1)

1.一种莫来石 砖，其特征在于：它是由骨料，粉料和抗氧化剂外加新型结合剂按照下述重量份配比配制而成：骨料45～60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15～20份，粒度3～5mm的烧结莫来石20～25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%；粉料37～45份，粒度＜0.074mm的烧结莫来石30～35份，粒度＜0.074mm的碳化硅7～10份，碳化硅的化学成分质量百分比为：SiC＞97%；抗氧化剂3～5份，抗氧化剂为金属铝粉与金属硅粉按1～2∶1的重量比混合均匀，其平均粒度＜0.05mm；新型结合剂4～5份，新型结合剂为低钠硅溶胶，它的化学成分质量百分比为：Na₂O＜0.006%，SiO₂＞30%，制造该莫来石砖包括下述步骤：

第一步，将配方量的骨料混合均匀加入配方量的新型结合剂，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630T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小时后就得到这种莫来石 砖。