CN105036778A

CN105036778A - 一种低导热无铬复合砖及其制备方法

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Publication number: CN105036778A
Application number: CN201510569186.7A
Authority: CN
Inventors: 袁林; 白楷选; 郑建立; 李全有; 曹伟; 杜巍
Original assignee: ZHENGZHOU RUITAI REFRACTORY MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU RUITAI REFRACTORY MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2035-09-09
Also published as: CN105036778B

Abstract

本发明属于耐火材料技术领域，具体公开一种低导热无铬复合砖及其制备方法。由工作层和保温层组成，工作层由粒度5-3mm的电熔镁砂、粒度3-1mm的电熔镁砂、粒度1-0.088mm的电熔镁砂、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石、d₉₅<0.088mm的电熔镁砂外加氯化镁溶液和碱性纸浆废液制成；保温层在工作层基础上加入复合造孔剂。工作层和保温层分开湿碾，工作层和保温层共同压制成型得坯体，经干燥再经1560-1580℃烧成即得成品。本发明工作层以电熔镁砂和铁铝尖晶石为主要原料，经高温烧结，工作层具有耐高温、抗热震的性能；保温层采用轻质高强的结构，在工作层用料基础上加入复合造孔剂，在保证其强度基础上，降低其体密，增大气孔率，导热系数降低，从而工作层和保温层的整体导热系数降低。

Description

一种低导热无铬复合砖及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种低导热无铬复合砖及其制备方法。

背景技术

随着水泥工业的快速发展，窑外分解干法技术的成功应用，水泥窑日趋于高产、大型化，水泥窑系统热负荷整体提高，水泥窑煅烧带对耐火材料的性能要求更加苛刻。传统材料直接结合镁铬砖以其优异使用性能长期水备受水泥企业所青睐，随着国家环保政策的逐步完善，直接结合镁铬砖用后残砖因含有剧毒六价铬造成环境污染，逐渐被国家明令禁止使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低导热无铬复合砖及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种低导热无铬复合砖：由工作层和保温层组成，所述工作层由骨料1和粉料1外加结合剂1制成，所述保温层由骨料2和粉料2外加复合造孔剂、结合剂2制成，其中，以质量百分含量计，骨料1和粉料1之和为100%，骨料2和粉料2之和为100%；所述骨料1为：粒度5-3mm的电熔镁砂18-22%、粒度3-1mm的电熔镁砂24-28%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂15-18%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石8-12%；所述粉料1为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂28-35%；所述结合剂1为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，以质量百分比计，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料1和粉料1之和的1.0-2.0%、0.5-1.5%；所述骨料2为：粒度5-3mm的电熔镁砂18-22%、粒度3-1mm的电熔镁砂20-25%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂12-15%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石5-8%；所述粉料2为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂28-33%；所述复合造孔剂为：粒度0.5mm的球状沥青和粒度0.5-1.0mm的刚玉空心球，以质量百分比计，球状沥青和刚玉空心球分别占骨料2和粉料2之和的2-4%、1-2%；所述结合剂2为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，以质量百分比计，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料2和粉料2之和的1.0-2.0%、0.5-1.5%。所述粒径d₉₅指粉体中占总量95%小颗粒和占总量5%大颗粒的分界尺寸。

工作层和保温层中以质量百分含量计，所述四种粒度规格的电熔镁砂中MgO≥97.2%；所述铁铝尖晶石中Al₂O₃≥50%，Fe₂O₃≥40%。

工作层和保温层中，所述氯化镁溶液的密度为1.23-1.25g/cm³，所述碱性纸浆废液的密度为1.12-1.15g/cm³。

制备方法：各原料按以上配比称量，工作层和保温层分开湿碾，工作层和保温层共同压制成型得坯体，经干燥再经1560-1580℃烧成即得成品。

本发明涉及的各原料均为市售原料，其中电熔镁砂，其晶粒发育良好，晶体粗大，结构致密；铁铝尖晶石，具有优良的抗热震性，抗碱性渣侵蚀能力；氯化镁镁溶液，在低温下与镁砂反应，有利于提高半成品干燥后的强度；碱性纸浆废液，具有提高半成品的塑性；球状沥青，在制品烧结后燃烧没有残留物；刚玉空心球，具有较好的保温性能。

本发明低导热无铬复合砖，工作层以电熔镁砂和铁铝尖晶石为主要原料，经高温烧结，工作层具有耐高温、抗热震的性能；保温层采用轻质高强的结构，在工作层用料基础上加入复合造孔剂，在保证其强度基础上，降低其体密，增大气孔率，导热系数降低，从而工作层和保温层的整体导热系数降低，此产品用于大型水泥窑煅烧带，可降低其筒体温度，达到节能减排的作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

以下实施例中，原料规格：以质量百分含量计，所述四种粒度规格的电熔镁砂中MgO≥97.2%；所述铁铝尖晶石中Al₂O₃≥50%，Fe₂O₃≥40%；所述氯化镁溶液的密度为1.23-1.25g/cm³，所述碱性纸浆废液的密度为1.12-1.15g/cm³。

实施例1

原料配伍：

由工作层和保温层组成，所述工作层由骨料1和粉料1外加结合剂1制成，所述保温层由骨料2和粉料2外加复合造孔剂、结合剂2制成，其中，骨料1和粉料1的质量百分含量之和为100%，骨料2和粉料2的质量百分含量之和为100%；所述骨料1为：粒度5-3mm的电熔镁砂20%、粒度3-1mm的电熔镁砂25%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂15%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石10%；所述粉料1为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂30%；所述结合剂1为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料1和粉料1质量之和的2%、1%；所述骨料2为：粒度5-3mm的电熔镁砂21%、粒度3-1mm的电熔镁砂25%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂15%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石8%；所述粉料2为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂31%；所述复合造孔剂为：粒度0.5mm的球状沥青和粒度0.5-1.0mm的刚玉空心球，球状沥青和刚玉空心球分别占骨料2和粉料2质量之和的3%、1%；所述结合剂2为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料2和粉料2质量之和的1%、1.5%。

制备方法：各原料按以上配比称量，工作层和保温层分开湿碾，用模具工作层和保温层共同压制成型得坯体，经干燥再1560℃高温下保温9小时、检验即得低导热无铬复合砖。工作层具有80MPa的耐压强度，荷重软化温度T_0.6>1700℃，1100℃水冷12次的抗热震稳定性能；保温层具有60MPa的耐压强度，体密为2.5g/cm³；1100℃整体综合导热系数为2.2W/(m·K）。

实施例2

原料配伍：

由工作层和保温层组成，所述工作层由骨料1和粉料1外加结合剂1制成，所述保温层由骨料2和粉料2外加复合造孔剂、结合剂2制成，其中，骨料1和粉料1的质量百分含量之和为100%，骨料2和粉料2的质量百分含量之和为100%；所述骨料1为：粒度5-3mm的电熔镁砂18%、粒度3-1mm的电熔镁砂28%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂14%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石9%；所述粉料1为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂31%；所述结合剂1为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料1和粉料1质量之和的2%、1%；所述骨料2为：粒度5-3mm的电熔镁砂22%、粒度3-1mm的电熔镁砂24%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂15%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石7%；所述粉料2为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂32%；所述复合造孔剂为：粒度0.5mm的球状沥青和粒度0.5-1.0mm的刚玉空心球，球状沥青和刚玉空心球分别占骨料2和粉料2质量之和的4%、1%；所述结合剂2为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料2和粉料2质量之和的1.5%、1.5%。

制备方法：各原料按以上配比称量，工作层和保温层分开湿碾，用模具工作层和保温层共同压制成型得坯体，经干燥再1580℃高温下保温9小时、检验即得低导热无铬复合砖。工作层具有75MPa的耐压强度，荷重软化温度T_0.6>1700℃，1100℃水冷12次的抗热震稳定性能；保温层具有62MPa的耐压强度，体密为2.5g/cm³；1100℃整体综合导热系数为2.18W/(m·K）。

Claims

1.一种低导热无铬复合砖，其特征在于：由工作层和保温层组成，所述工作层由骨料1和粉料1外加结合剂1制成，所述保温层由骨料2和粉料2外加复合造孔剂、结合剂2制成，其中，以质量百分含量计，骨料1和粉料1之和为100%，骨料2和粉料2之和为100%；所述骨料1为：粒度5-3mm的电熔镁砂18-22%、粒度3-1mm的电熔镁砂24-28%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂15-18%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石8-12%；所述粉料1为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂28-35%；所述结合剂1为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，以质量百分比计，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料1和粉料1之和的1.0-2.0%、0.5-1.5%；所述骨料2为：粒度5-3mm的电熔镁砂18-22%、粒度3-1mm的电熔镁砂20-25%、粒度1-0.088mm的电熔镁砂12-15%、粒度0.5-2.5mm的铁铝尖晶石5-8%；所述粉料2为：粒度d₉₅<0.088mm的电熔镁砂28-33%；所述复合造孔剂为：粒度0.5mm的球状沥青和粒度0.5-1.0mm的刚玉空心球，以质量百分比计，球状沥青和刚玉空心球分别占骨料2和粉料2之和的2-4%、1-2%；所述结合剂2为：氯化镁溶液和碱性纸浆废液，以质量百分比计，氯化镁溶液、碱性纸浆废液分别占骨料2和粉料2之和的1.0-2.0%、0.5-1.5%。

2.如权利要求1所述的低导热无铬复合砖，其特征在于：以质量百分含量计，所述四种粒度规格的电熔镁砂中MgO≥97.2%；所述铁铝尖晶石中Al₂O₃≥50%，Fe₂O₃≥40%。

3.如权利要求1所述的低导热无铬复合砖，其特征在于：所述氯化镁溶液的密度为1.23-1.25g/cm³，所述碱性纸浆废液的密度为1.12-1.15g/cm³。

4.一种制备如权利要求1-3之任一项所述的低导热无铬复合砖的方法，其特征在于：各原料按以上配比称量，工作层和保温层分开湿碾，工作层和保温层共同压制成型得坯体，经干燥再经1560-1580℃烧成即得成品。