CN107540397A - 一种高强度低热导的预制砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度低热导的预制砖，属于耐火材料技术领域，按质量分数计，包括：莫来石15~35份；氧化铝空心球10~25份；金红石粉5~15份；高铝矾土粉5~15份；硅微粉3~8份；氧化铝微粉3~8份；高铝水泥3~10份；膨胀珍珠岩5~10份；以及三聚磷酸钠0.15~0.18份；防爆纤维0.13~0.16份。用于代替现有技术的浇注料，具有施工方便的特性，搭建而成的水泥窑抗热震性好、保温性能卓越，施工周期短，周期维护成本也更低。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体地指一种高强度低热导的预制砖。
背景技术
目前，水泥窑内衬墙体很多部位都是由浇注料在施工现场浇注成型，作业工序比较多，需要完成清理筒体、锚固钉焊接、支模、浇注、养护、脱模等工序，浇筑完毕后还需要养护、烘烤后才能够投入使用，整体而言，现场浇注加水量随意性大，浇注质量不易控制，施工劳动强度也大，施工周期较长，并且现有浇注料浇注成的窑炉衬体常常因为施工等因素导致浇注料强度低、耐磨性差、热震稳定性差、导热系数大等缺陷，窑炉筒体外壁温度高、热损耗大、使用寿命较短，耐火衬体更换较为频繁，费时费力又影响生产。为了提高整个烧成系统的运转率，增强企业的市场竞争力，新型干法水泥生产企业迫切需要高质量的耐火材料应用于其中。
发明内容
本发明的目的主要是提供一种高强度低热导的预制砖，以代替现有技术的浇注料，其具有施工方便，热震效果好、热损耗小、筒体导热系数小、施工方便、免烘烤，维修停窑时间短等诸多优点。
为实现上述目的，本发明所涉及的一种高强度低热导的预制砖，按质量分数计，由下列组分构成：
主料，包括：
莫来石15~35份；
氧化铝空心球10~25份；
金红石粉5~15份；
高铝矾土粉5~15份；
硅微粉3~8份；
氧化铝微粉3~8份；
高铝水泥3~10份；
膨胀珍珠岩5~10份；
外加料，包括：
三聚磷酸钠0.15~0.18份；
防爆纤维0.13~0.16份。
作为上述技术方案的优选，按质量分数计，由下列组分构成：
主料，包括：
莫来石30~35份；
氧化铝空心球10~15份；
金红石粉10~15份；
高铝矾土粉10~15份；
硅微粉5份；
氧化铝微粉5份；
高铝水泥3份；
膨胀珍珠岩10份；
外加料，包括：
三聚磷酸钠0.16份；
防爆纤维0.15份。
作为上述技术方案的优选，所述防爆纤维为以聚丙烯为原料经烘烤后得到的纤维材料。
作为上述技术方案的优选，所述莫来石为微孔莫来石骨料或微孔莫来石细粉。
一种高强度低热导的预制砖的制备方法，包括如下步骤：
①混料：将主料按照配方配好，放在搅拌机中进行搅拌，然后加入外加料继续进行搅拌，在搅拌过程中持续加入氯化镁溶液；
搅拌过程中加入的氯化镁溶液的重量占主料和外加料重量之和的8~10%；
②成形：将搅拌好的混合料加入到模具中，靠混合料的自重和表面张力摊平，抹去表面多余的混合料；
③养护：将装有混合料的模具放入25℃的恒温环境中，硬化后脱模，脱模后再放置至少48小时；
④干燥：将养护好的砖坯放置在电窑内进行烘干，烘干后自然冷却到室温；
⑤烧制：干燥后的砖坯放入加热炉中，按照5℃/min的升温速率升温到300℃，再以10℃/min的升温速率升温到1000℃，并保温3小时，然后自然冷却到室温，既得预制砖。
作为上述技术方案的优选，步骤④中电窑的温度设置为110℃，烘干时间至少为24小时。
作为上述技术方案的优选，步骤①中按质量分数计，100份氯化镁溶液中含有氯化镁17份。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）该预制砖采用化学结合方式结合，提高了预制砖的高温性能；金红石粉可以与氯化镁反应生成性能良好的钛酸镁，具有良好的抗碱侵蚀性；结合剂还能与材料中的硅微粉，氧化铝微粉生成堇青石等物质，大大提高了浇注料的抗热震抗侵蚀低热导热性能。
（2）采用预制砖现场施工方便，无需支模，浇筑，养护等工序；本发明所述预制砖搭建而成的水泥窑抗热震效果好、保温性能卓越；
（3）采用本发明所述预制砖搭建而成的施工周期短，水泥窑停窑周期成本会更低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，本发明不局限于这些实施例，凡是与本发明解决问题思路相适应的实例，均在本发明的保护范围内：
实施例1~实施例4的预制砖制备流程如下所述：
①混料：将主料按照配方配好，放在搅拌机中进行搅拌，然后加入外加料继续进行搅拌，在搅拌过程中持续加入氯化镁溶液，其中实施例1~4加入的氯化镁溶液为8份、9份、9份、10份；
②成形：将搅拌好的混合料加入到模具中，靠混合料的自重和表面张力摊平，抹去表面多余的混合料；
③养护：将装有混合料的模具放入25℃的恒温环境中，硬化后脱模，脱模后再放置48小时；
④干燥：将养护好的砖坯放置在电窑内以110℃进行烘干24小时，烘干后自然冷却到室温；
⑤烧制：干燥后的砖坯放入加热炉中，按照5℃/min的升温速率升温到300℃，再以10℃/min的升温速率升温到1000℃，并保温3小时，然后自然冷却到室温，既得预制砖。
实施例1~实施例4的预制砖配方见表一：
表一实施例1~实施例4的预制砖配方
表二为实施例1~实施例4所制备的预制砖性能参数
表二实施例1~实施例4所制备的预制砖性能参数
以上结果表明：本发明所述的预制砖具有高抗热震性、高抗压强度及低热导率的特性，能够保证水泥窑外壁的使用寿命及保温性能；
由表二可见，本发明所述预制砖其导热率可小于0.22 W·m-1·K-1，与此同时，其在1100℃~风冷的抗热震性能可达54次以上，抗压强度在110Mpa以上，而最高耐火温度为1700℃左右。满足了水泥窑的耐火内衬要求。
Claims (7)
1.一种高强度低热导的预制砖，其特征在于，按质量分数计，由下列组分构成：
主料，包括：
莫来石15~35份；
氧化铝空心球10~25份；
金红石粉5~15份；
高铝矾土粉5~15份；
硅微粉3~8份；
氧化铝微粉3~8份；
高铝水泥3~10份；
膨胀珍珠岩5~10份；
外加料，包括：
三聚磷酸钠0.15~0.18份；
防爆纤维0.13~0.16份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度低热导的预制砖，其特征在于，按质量分数计，由下列组分构成：
主料，包括：
莫来石30~35份；
氧化铝空心球10~15份；
金红石粉10~15份；
高铝矾土粉10~15份；
硅微粉5份；
氧化铝微粉5份；
高铝水泥3份；
膨胀珍珠岩10份；
外加料，包括：
三聚磷酸钠0.16份；
防爆纤维0.15份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度低热导的预制砖，其特征在于，所述防爆纤维为以聚丙烯为原料经烘烤后得到的纤维材料。
4.根据权利要求1或2所述的一种高强度低热导的预制砖，其特征在于，所述莫来石为微孔莫来石骨料或微孔莫来石细粉。
5.一种高强度低热导的预制砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
①混料：将主料按照配方配好，放在搅拌机中进行搅拌，然后加入外加料进行搅拌，在搅拌过程中持续加入氯化镁溶液；
②成形：将搅拌好的混合料加入到模具中，靠混合料的自重和表面张力摊平，抹去表面多余的混合料；
③养护：将装有混合料的模具放入25℃的恒温环境中，硬化后脱模，脱模后再放置至少48小时；
④干燥：将养护好的砖坯放置在电窑内进行烘干，烘干后自然冷却到室温；
⑤烧制：干燥后的砖坯放入加热炉中，按照5℃/min的升温速率升温到300℃，再以10℃/min的升温速率升温到1000℃，并保温3小时，然后自然冷却到室温，既得预制砖。
6.根据权利要求5所述的一种高强度低热导的预制砖的制备方法，其特征在于，步骤④中电窑的温度设置为110℃，烘干时间至少为24小时。
7.根据权利要求5所述的一种高强度低热导的预制砖的制备方法，其特征在于，步骤①中按质量分数计，100份氯化镁溶液中含有氯化镁17份。
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