CN109251017A - 一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖及其制备方法，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：铝矾土熟料一36‑60份、铝矾土熟料二10‑32份、铝矾土熟料三15‑26份、白泥15‑35份、钾长石5‑15份、聚苯乙烯球1.1‑2.7份、锯末10‑30份、稳定性结合剂5‑12份和水35‑50份。有益效果：提高耐火砖的稳定性，保证耐火砖的安全，同时进一步提高耐火砖的耐热程度。

Description

一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火砖技术领域，具体来说，涉及一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖及其制备方法。

背景技术

热解炉是用于处理生活垃圾，人们日常生活中所产生的生活垃圾种类繁多、成分复杂，生活垃圾的综合处理秉承减量化、无害化和资源化的原则进行，热解炉内在焚烧生活垃圾时会产生大量的热量与很高的温度，为了提高焚烧的效率，热解炉的内壁一般采用高耐热砖体进行砌筑，现有的耐火砖一般采用耐火黏土砖，黏土砖虽然制作工艺简单，取料方便制作成本低，但是烧制黏土砖会破坏土地资源污染环境且黏土砖的耐火温度不够高，不能满足需要忍受更高温度的场所，抗热震能力差在温度过高时还会出现裂砖的现象，造成使用的潜在危险。

根据中国专利号201210520207.2所公布的一种复合抗热震高铝耐火砖及其制备方法该专利文献的技术方案解决了在温度过高时出现裂砖的现象，提高了耐火砖的抗热震性，降低了使用的潜在危险，但是该技术方案中所制配成的耐火砖自重较重，并没有降低耐火砖的自重，容易造成热解炉自重过高，存在坍塌的风险。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖。

该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：

铝矾土熟料一36-60份、铝矾土熟料二10-32份、铝矾土熟料三15-26份、白泥15-35份、钾长石5-15份、聚苯乙烯球1.1-2.7份、锯末10-30份；稳定性结合剂5-12份和水35-50份。

根据本发明的另一个方面，提供了一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖。

该所述稳定性结合剂由以下质量份数的原料制成：

氧化铝5-13份、氧化锆10-50份、轻质黏土粉10-20份和水35-50份。

根据本发明的又一个方面，提供了一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法。

该热解炉用复合轻质抗热耐火砖，包括以下步骤：

根据上述质量份数选取所述用于热解炉用复合轻质抗热耐火砖所需的原料；

将选取好的铝矾土熟料一、铝矾土熟料二、铝矾土熟料三、白泥、钾长石、聚苯乙烯球、锯末及稳定性结合剂分别进行筛分挑选；

将筛分好的铝矾土熟料一、铝矾土熟料二、铝矾土熟料三、白泥、钾长石及水按配比搅拌均匀，且在搅拌的过程中均匀的倒入聚苯乙烯球、锯末及稳定性结合剂得到泥浆状混合料；

将搅拌碾压均匀的泥浆状混合料注入模具中浇筑成砖坯；

将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉；

将窑炉的温度从常温升至1550-1750℃，并在此温度下保温至6-8h，使砖坯经过烧制得到耐火砖。

进一步的，上述铝矾土熟料一、铝矾土熟料二及铝矾土熟料三筛分挑选时，所述铝矾土熟料一的粒径规格为0.1-1mm，所述铝矾土熟料二的粒径规格为1.1-3mm，所述铝矾土熟料三的粒径规格为3.1-5mm。

进一步的，所述白泥的粒径规格为0.075-0.088mm，所述白泥中含有氧化铝的质量分数在10-25份，且所述白泥中氧化铁的质量分数低于2份。

进一步的，所述钾长石的粒径规格为0.075-0.088mm，且所述钾长石中氧化钾的质量分数在10-20份。

进一步的，所述聚苯乙烯球的容重为10-20g/ml。

进一步的，所述锯末的粒径规格为0.015-0.03mm。

根据本发明的再一个方面，提供了一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖。

将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉，包括以下步骤：

砖坯干燥分两段：第一段为脱模干燥，干燥温度为40 ~ 60℃，干燥时间为16 ~ 24h；第二段为强制干燥，干燥温度为80~120℃，干燥时间为12~18h，干燥后砖坯中含水率控制在6%以下。

其中，本发明所采用的原料阐述如下：

铝矾土熟料：简称高铝料，用其熟料制造的各种高铝砖，是冶金工业和其它工业广泛使用的耐火或防腐材料，特别在电炉炉顶，高炉和热风炉上使用，耐火效果十分显著，性能均优于普通粘土耐火砖。

白泥：白泥是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻，又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。

钾长石：长石是钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，也叫长石族矿物。钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）通常也称正长石，属单斜晶系，通常呈肉红色、呈白色或灰色。钾长石系列主要是正长石，微斜长石，透长石等。

聚苯乙烯球：聚苯乙烯（Polystyrene，缩写PS）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。

锯末：是指在进行木材加工时因为切割而从树木上散落下来的树木本身的沫状木屑。木材加工以木材为原料，主要用机械或化学方法进行的加工，其产品仍保持木材的基本特性。

氧化铝：化学式Al2O3。是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。

氧化锆：即二氧化锆（化学式：ZrO2）是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、盐酸和稀硫酸。一般常含有少量的二氧化铪。化学性质不活泼，且具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂，亦是人工钻的主要原料。能带间隙大约为5-7eV。

本发明的有益效果为：通过采用不同粒径规格的铝矾土熟料作为基料，再在基料内加入白泥、钾长石、聚苯乙烯球及锯末，可以提高耐火砖的稳定性，降低耐火砖的自重，提高耐火砖的耐热程度，再通过使用具有氧化铝、氧化锆及轻质黏土粉的稳定结合剂，可以提高基料与白泥、钾长石、聚苯乙烯球及锯末之间结合稳定程度，降低自重，降低坍塌的风险，从而提高耐火砖的稳定性，保证耐火砖的安全，同时进一步提高耐火砖的耐热程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法流程示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖。

该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：

铝矾土熟料一36-60份、铝矾土熟料二10-32份、铝矾土熟料三15-26份、白泥15-35份、钾长石5-15份、聚苯乙烯球1.1-2.7份、锯末10-30份；稳定性结合剂5-12份和水35-50份。

其中，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖中的稳定性结合剂由以下质量份数的原料制成：

氧化铝5-13份、氧化锆10-50份、轻质黏土粉10-20份和水35-50份。

为了更清楚的理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实例对本发明的上述方案进行详细说明。

实施例一

一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：

铝矾土熟料一36g、铝矾土熟料二10g、铝矾土熟料三15g、白泥15g、钾长石5g、聚苯乙烯球1.1g、锯末10g；稳定性结合剂5g和水35g。

其中，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖中的稳定性结合剂由以下质量份数的原料制成：

氧化铝5g、氧化锆10g、轻质黏土粉10g和水35g。

该热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

根据上述质量份数选取所述用于热解炉用复合轻质抗热耐火砖所需的原料；

将选取好的铝矾土熟料一36g、铝矾土熟料二10g、铝矾土熟料三15g、白泥15g、钾长石5g、聚苯乙烯球1.1g、锯末10g及稳定性结合剂5g分别进行筛分挑选；

将筛分好的铝矾土熟料一36g、铝矾土熟料二10g、铝矾土熟料三15g、白泥15g、钾长石5g及水35g按配比搅拌均匀，且在搅拌的过程中均匀的倒入聚苯乙烯球1.1g、锯末10g及稳定性结合剂5g得到泥浆状混合料；

将搅拌碾压均匀的泥浆状混合料注入模具中浇筑成砖坯；

将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉；

将窑炉的温度从常温升至1550-1750℃，并在此温度下保温至6-8h，使砖坯经过烧制得到耐火砖。

实施例二

一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：

铝矾土熟料一48g、铝矾土熟料二21g、铝矾土熟料三20.5g、白泥25g、钾长石10g、聚苯乙烯球1.9g、锯末20g、稳定性结合剂8.5g和水42.5g。

其中，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖中的稳定性结合剂由以下质量份数的原料制成：

氧化铝9g、氧化锆30g、轻质黏土粉15g和水42.5g。

该热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数选取所述用于热解炉用复合轻质抗热耐火砖所需的原料；

将选取好的铝矾土熟料一48g、铝矾土熟料二21g、铝矾土熟料三20.5g、白泥25g、钾长石10g、聚苯乙烯球1.9g、锯末20g及稳定性结合剂8.5g分别进行筛分挑选；

将筛分好的铝矾土熟料一48g、铝矾土熟料二21g、铝矾土熟料三20.5g、白泥25g、钾长石10g及水42.5g按配比搅拌均匀，且在搅拌的过程中均匀的倒入聚苯乙烯球1.9g、锯末20g及稳定性结合剂8.5g得到泥浆状混合料；

将搅拌碾压均匀的泥浆状混合料注入模具中浇筑成砖坯；

将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉；

将窑炉的温度从常温升至1550-1750℃，并在此温度下保温至6-8h，使砖坯经过烧制得到耐火砖。

实施例三

一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：

铝矾土熟料一60g、铝矾土熟料二32g、铝矾土熟料三26g、白泥35g、钾长石15g、聚苯乙烯球2.7g、锯末30g、稳定性结合剂12g和水50g。

其中，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖中的稳定性结合剂由以下质量份数的原料制成：

氧化铝13g、氧化锆50g、轻质黏土粉20g和水50g。

该热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数选取所述用于热解炉用复合轻质抗热耐火砖所需的原料；

将选取好的铝矾土熟料一60g、铝矾土熟料二32g、铝矾土熟料三26g、白泥35g、钾长石15g、聚苯乙烯球2.7g、锯末30g及稳定性结合剂12g分别进行筛分挑选；

将筛分好的铝矾土熟料一60g、铝矾土熟料二32g、铝矾土熟料三26g、白泥35g、钾长石15g及水50g按配比搅拌均匀，且在搅拌的过程中均匀的倒入聚苯乙烯球2.7g、锯末30g及稳定性结合剂12g得到泥浆状混合料；

将搅拌碾压均匀的泥浆状混合料注入模具中浇筑成砖坯；

将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉；

将窑炉的温度从常温升至1550-1750℃，并在此温度下保温至6-8h，使砖坯经过烧制得到耐火砖。

如图1所示，在实际生产过程中，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

步骤S101，根据上述质量份数选取所述用于热解炉用复合轻质抗热耐火砖所需的原料；

步骤S103，将选取好的铝矾土熟料一、铝矾土熟料二、铝矾土熟料三、白泥、钾长石、聚苯乙烯球、锯末及稳定性结合剂分别进行筛分挑选；

步骤S105，将筛分好的铝矾土熟料一、铝矾土熟料二、铝矾土熟料三、白泥、钾长石及水按配比搅拌均匀，且在搅拌的过程中均匀的倒入聚苯乙烯球、锯末及稳定性结合剂得到泥浆状混合料；

步骤S107，将搅拌碾压均匀的泥浆状混合料注入模具中浇筑成砖坯；

步骤S109，将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉；

步骤S111，将窑炉的温度从常温升至1550-1750℃，并在此温度下保温至6-8h，使砖坯经过烧制得到耐火砖。

在一个实施例中，上述铝矾土熟料一、铝矾土熟料二及铝矾土熟料三筛分挑选时，所述铝矾土熟料一的粒径规格为0.1-1mm，所述铝矾土熟料二的粒径规格为1.1-3mm，所述铝矾土熟料三的粒径规格为3.1-5mm。

在一个实施例中，所述白泥的粒径规格为0.075-0.088mm，所述白泥中含有氧化铝的质量分数在10-25份，且所述白泥中氧化铁的质量分数低于2份。

在一个实施例中，所述钾长石的粒径规格为0.075-0.088mm，且所述钾长石中氧化钾的质量分数在10-20份。

在一个实施例中，所述聚苯乙烯球的容重为10-20g/ml。

在一个实施例中，所述锯末的粒径规格为0.015-0.03mm。

在一个实施例中，该注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉，还包括以下步骤：

砖坯干燥分两段：第一段为脱模干燥，干燥温度为40 ~ 60℃，干燥时间为16 ~ 24h；第二段为强制干燥，干燥温度为80~120℃，干燥时间为12~18h，干燥后砖坯中含水率控制在6%以下。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用不同粒径规格的铝矾土熟料作为基料，再在基料内加入白泥、钾长石、聚苯乙烯球及锯末，可以提高耐火砖的稳定性，降低耐火砖的自重，提高耐火砖的耐热程度，再通过使用具有氧化铝、氧化锆及轻质黏土粉的稳定结合剂，可以提高基料与白泥、钾长石、聚苯乙烯球及锯末之间结合稳定程度，降低自重，降低坍塌的风险，从而提高耐火砖的稳定性，保证耐火砖的安全，同时进一步提高耐火砖的耐热程度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖，其特征在于，该热解炉用复合轻质抗热耐火砖由以下质量份数的原料制成：

铝矾土熟料一36-60份、铝矾土熟料二10-32份、铝矾土熟料三15-26份、白泥15-35份、钾长石5-15份、聚苯乙烯球1.1-2.7份、锯末10-30份、稳定性结合剂5-12份和水35-50份。

2.根据权利要求1所述的一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖，其特征在于，所述稳定性结合剂由以下质量份数的原料制成：

氧化铝5-13份、氧化锆10-50份、轻质黏土粉10-20份和水35-50份。

3.一种热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，用于权利要求1所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数选取所述用于热解炉用复合轻质抗热耐火砖所需的原料；

将选取好的铝矾土熟料一、铝矾土熟料二、铝矾土熟料三、白泥、钾长石、聚苯乙烯球、锯末及稳定性结合剂分别进行筛分挑选；

将筛分好的铝矾土熟料一、铝矾土熟料二、铝矾土熟料三、白泥、钾长石及水按配比搅拌均匀，且在搅拌的过程中均匀的倒入聚苯乙烯球、锯末及稳定性结合剂得到泥浆状混合料；

将搅拌碾压均匀的泥浆状混合料注入模具中浇筑成砖坯；

将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉；

将窑炉的温度从常温升至1550-1750℃，并在此温度下保温至6-8h，使砖坯经过烧制得到耐火砖。

4.根据权利要求3所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，上述铝矾土熟料一、铝矾土熟料二及铝矾土熟料三筛分挑选时，所述铝矾土熟料一的粒径规格为0.1-1mm，所述铝矾土熟料二的粒径规格为1.1-3mm，所述铝矾土熟料三的粒径规格为3.1-5mm。

5.根据权利要求3所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，所述白泥的粒径规格为0.075-0.088mm，所述白泥中含有氧化铝的质量分数在10-25份，且所述白泥中氧化铁的质量分数低于2份。

6.根据权利要求3所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，所述钾长石的粒径规格为0.075-0.088mm，且所述钾长石中氧化钾的质量分数在10-20份。

7.根据权利要求3所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯球的容重为10-20g/ml。

8.根据权利要求3所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，所述锯末的粒径规格为0.015-0.03mm。

9.根据权利要求3所述的热解炉用复合轻质抗热耐火砖的制备方法，其特征在于，将注模的砖坯进行干燥然后装入窑炉，包括以下步骤：

砖坯干燥分两段：第一段为脱模干燥，干燥温度为40 ~ 60℃，干燥时间为16 ~ 24h；第二段为强制干燥，干燥温度为80~120℃，干燥时间为12~18h，干燥后砖坯中含水率控制在6%以下。