CN106145977A - 糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用 - Google Patents

糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了将制糖工业产生的副产品糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用。由于我国制糖业发达，糖蜜原料充足，价廉易得。申请人通过对制备耐火砖所用结合剂的深度研究，创造性的将糖蜜引入耐火材料生产中作为结合剂使用，不仅提高了成品耐火砖的性能，还大大降低了耐火砖的制造成本。由于糖蜜原料充足，作为替代原结合剂使用的新材料，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用
技术领域
本发明涉及糖蜜的应用，尤其是涉及糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用。
背景技术
耐材行业制备耐火砖时，常用的结合剂为废纸浆粉。随着国家限伐树木、限制用木浆造纸政策的逐步落实，废纸浆粉的量会越来越少，价格也将越来越高，导致耐火砖的生产成本将不断提高，所以寻找一种价低易得且有长期供货潜力的新材料作为制备耐火砖的结合剂，对耐材行业将产生巨大的经济意义和现实意义。
糖蜜是制糖工业的副产品，是一种深棕色或黑褐色呈半流动状的粘稠物体，其组成因制糖原料、加工条件的不同而有所差异，其中主要含有大量可发酵糖（主要是蔗糖和果胶），因而是很好的发酵原料，可作为酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物和基料，也可用作某些食品的原料和动物饲料。目前糖蜜的用途一般涵盖以下几方面：1、在水产养殖中用作肥水和防病促长剂；2、作为反刍动物的饲料原料；3、用于特种养殖；4、用于饲料造粒的粘结剂和抗氧化剂；5、作为混凝土缓凝剂。申请人单位的发明人通过查阅国内耐材行业有影响的学术研讨会、展览会资料以及大型行业信息刊物《耐材之窗》，国际耐材行业权威学术研究类刊物《耐火材料》等，未见有将糖蜜用作耐火材料结合剂的报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足而提供一种糖蜜的新用途：即糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用。
由于我国（特别是南方）制糖业发达，糖蜜原料充足，价廉易得且资源丰富。申请人通过对制备耐火砖所用结合剂的深度研究，创造性的将糖蜜引入耐火材料生产中作为结合剂使用，不仅提高了成品耐火砖的性能，还大大降低了耐火砖的制造成本。经核算，目前糖蜜浓缩液的进厂价约800元/吨，而废纸浆粉的进厂价约为3400元/吨，制备耐火砖时按2.2%的使用量添加，每吨砖即可节约成本（3400-800） ×2.2%=57.2元；若采用糖蜜浓缩干粉，则进厂价约为1250元/吨，制备耐火砖时同样按2.2%的使用量添加，每吨砖则可节约成本（3400-1250）×2.2%=47.3元；显著降低了耐火砖的材料成本，经济效益非常可观。
具体实施方式
下面通过具体对比实例对本发明做更进一步的详细说明。
选择广西某厂销售的液体糖蜜和浓缩干粉糖蜜进行下述试验。
一、样品检测 见表1
表1
。
二、样品的常规物理表征试验
分别将糖蜜与水按质量百分比1:1和1:35进行混合，得到两种比例的溶液。观察液体颜色，沉淀现象：两种样品与水的混合液体都是黑色，都没有沉淀。两种比例的液体都能充分融合，没有沉淀现象，放置24h后没有分层现象。液体手感滑腻，具有一定的粘性，具备做结合剂的基本特征。
三、基本条件试验
将硅砂，焦宝石，熟铝矾土，莫来石，刚玉，烧结镁砂，碳化硅，电熔镁砂几种主要的耐火材料颗粒料（粒度1-3mm）和180目粉料，分别放入上述两种比例的液体中浸泡24h，然后过滤，110℃烘干，观察结果：均没有发生化学反应，无新的物质生成。具备结合剂不改变耐火原料属性的条件。
四、制备耐火砖的对比试验
1、评价糖蜜的粘结力和对物料的润湿润滑作用
在硅铝系耐材中，硅莫砖因为添加有润湿性较差的碳化硅，其砖坯的成型性能和结合强度在反应结合剂的结合性能优劣方面具有代表性。下面按硅莫砖的配方称量各种原料，结合剂分别选用糖蜜和废纸浆粉进行结合性和成型性对比：
硅莫砖配料：
85特级熟矾土颗粒（0.1~3mm）53.5%；80高铝熟料颗粒（0.1~2mm）21.0%；90碳化硅粉（＜0.088mm）15.0%，结合粘土粉（＜0.088mm）7.5%，废硅莫砖粉（＜0.088mm）3.0%。结合剂按原料总量的2.5%添加，其中结合剂采用废纸浆粉的为对比砖，结合剂用糖蜜的为试验砖。
将采用不同结合剂的上述物料分别进行混碾后在800t压力机上压制成型，自然干燥24h，得到砖坯（试验砖砖坯分1#、2#、3#号）。
两种砖坯外观对比如下：
试验砖：砖坯强度 1#：8.5MPa，2#：8.4MPa，3#：8.5MPa；外表面呈光滑蜡面，用硬物划无划痕。
对比砖：砖坯强度7.8MPa，外表面光滑，用硬物划无划痕。
将上述砖坯在升降炉内进行烧制，烧成温度1390℃×4h,烧后砖体的理化指标检测结果如下表2：
表2
。
从检测结果可以看出，试验砖的常温指标（气孔率、体积密度、常温耐压强度）略高，高温指标（荷重软化温度）试验砖比对比砖高2℃。说明在同等条件下，用糖蜜做结合剂制备的耐火砖，其物理指标优于用废纸浆粉做结合剂制备的耐火砖。即糖蜜完全可以替代纸浆粉作为制备耐火砖的结合剂。
2、在耐材制品中，碱性材料对结合剂的要求较为严苛，这是因为碱性料基本上都是脊性料，泥料的润湿性、成型性能都较差，所以只要在碱性材料中使用的效果好，则可用于硅铝系材料中。
下面选择碱性材料的镁铁尖晶石砖作对比试验。
镁铁尖晶石砖配料：
高纯镁砂（0.1-5mm）60%；高纯镁砂（＜0.088mm）32%.Te料（0.1-3mm）8%。结合剂按原料总量的2.2%添加。其中结合剂采用废纸浆粉的为对比砖，结合剂用糖蜜的为试验砖（其中试验砖分两组，第一组糖蜜浓度为1.09g/cm³，样砖编号为1-1,1-2,1-3,1-4；第二组糖蜜浓度为1.28g/cm³，样砖编号为2-1,2-2,2-3,2-4）。
将采用不同结合剂的上述物料分别在湿碾机中混碾13分钟，在1000t压力机上压制成型，自然干燥24h。在重烧炉中进行烧制，烧成温度1550℃×7h，成品砖体的理化指标检测结果如下表3：
表3
。
从上述检测结果可以看出，采用糖蜜做结合剂的试验砖，其高温指标（荷重软化温度、热震稳定性）优于采用废纸浆粉作结合剂的对比砖。即在制备耐火砖时，糖蜜完全可替代废纸浆粉做结合剂使用。
在耐火材料行业，硅莫砖是硅铝系耐火砖的典型产品，而镁铁尖晶石砖又是碱性耐火砖中的典型产品，由于糖蜜作为结合剂在制备硅莫砖和镁铁尖晶石砖中所取得的突出效果，可以推断出，在制备其他耐火砖时，糖蜜也可以作为结合剂使用。且由于糖蜜原料充足，作为替代常规结合剂使用的新材料，具有很好的经济效益和社会效益。

Claims (1)

1.糖蜜作为结合剂在制备耐火砖中的应用。
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