CN110452005A - 一种低导热节能莫来石砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低导热节能莫来石砖的制备方法，涉及水泥工业技术领域。其制作原料包括以下成份的原材料：莫来石40‑60份、碳化硅5‑10份、红柱石3‑5份、结合黏土10‑20份、氧化铝粉3‑5份、泡沫聚苯乙烯珠粒3‑5份、结合剂3‑5份。将石砖的整体结构分为工作层和保温层，降低了制品的整体导热系数和体积密度，采用不同的材料组成，工作层的主材料为电熔莫来石，保温层的主材料为烧结莫来石，两种材料具有良好的结合性及相近的热膨胀系数，结合不会变形，解决了窑衬容易损坏的问题，并且石砖制备一次成型，一次烧成，提高了劳动生产效率和降低了能源消耗。

Description

一种低导热节能莫来石砖的制备方法
技术领域
本发明涉及水泥工业技术领域，具体为一种低导热节能莫来石砖的制备方法。
背景技术
当前，水泥工业向大型智能化、原料能源多元化、节能减排长寿化等趋势发展，致使水泥窑窑衬所用的耐火材料承受的热应力、机械应力和化学侵蚀大幅增加，严重影响了水泥窑的使用寿命和运转率。
目前，水泥窑分解带主要用硅莫砖。过渡带温度高且变化频繁，窑皮时挂时脱，碱硫氯侵蚀较大，是窑衬最易损坏的部位，耐火材料普遍使用镁铝尖晶石砖和硅莫砖，这两种材料在使用时主要存在以下问题：
1、这两种导热系数较大，窑筒体温度偏高，硅莫砖导热系数2.6W/m.k,镁铝尖晶石砖导热系数3.0W/m.k，容易造成筒体氧化变薄变形和出现“红窑”；
2、这两种材料体积密度较高，硅莫砖体积密度2.70g/cm3,镁铝尖晶石砖体积密度2.95m/cm3，窑体承重大，加剧了窑体机械磨损和电耗增大。
为响应国家实施打赢蓝天保卫战，实现绿水青山，创建环境友好型社会的号召，使水泥窑分解带和过渡带窑衬达到节能长寿的目的，需要设计一种性能更加优异的石砖。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低导热节能莫来石砖的制备方法，具备体积密度小导热系数低高温等优点，解决了窑衬过渡带易损坏的问题。
(二)技术方案
为实现上述体积密度小导热系数低高温的目的，本发明提供如下技术方案：一种低导热节能莫来石砖，其制作原料包括以下成份的原材料：莫来石40-60份、碳化硅5-10份、红柱石3-5份、结合黏土10-20份、氧化铝粉3-5份、泡沫聚苯乙烯珠粒3-5份、结合剂3-5份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述莫来石包括电熔莫来石和烧结莫来石。
作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化铝粉为500目a氧化铝粉。
作为本发明的一种优选技术方案，所述结合剂为木质素溶液。
一种低导热节能莫来石砖的制备方法，包括以下步骤：
S1、将原料分为两部分，一部分制作石砖的工作层，另一部分制作石砖的保温层，工作层的制作原料为电熔莫来石、碳化硅、红柱石、结合黏土、氧化铝粉、泡沫聚苯乙烯珠粒和结合剂，保温层的制作原料为烧结莫来石、泡沫聚苯乙烯珠粒、结合黏土、氧化铝粉和结合剂；
S2、将制作石砖工作层和保温层的原料分别置入混砂机混炼均匀，得到工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末；
S3、将得到的工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末再分别置入湿碾机混炼均匀，得到工作层湿料和保温层湿料；
S4、然后将工作层湿料和保温层湿料按照体积比7:3的比例，分为上下两层置于高吨压砖机内按所需砖型压制成型，形成半成品砖坯，高吨压砖机压制压力为2000-3000t/cm3；
S5、将半成品砖坯干燥后送入隧道窑内，升温至1500-1600℃，烧制12-24小时；
S6、将烧制成型的砖块从隧道窑中取出，置于通风处自然冷却至室温，得到成品石砖。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中，工作层湿料和保温层湿料的贴合面为弧形波浪结构。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种低导热节能莫来石砖的制备方法，具备以下有益效果：将石砖的整体结构分为工作层和保温层，降低了制品的整体导热系数和体积密度，采用不同的材料组成，工作层的主材料为电熔莫来石，保温层的主材料为烧结莫来石，两种材料具有良好的结合性及相近的热膨胀系数，结合不会变形，解决了窑衬容易损坏的问题，并且石砖制备一次成型，一次烧成，提高了劳动生产效率和降低了能源消耗。
附图说明
图1为本发明提出的一种低导热节能莫来石砖的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种低导热节能莫来石砖，其制作原料包括以下成份的原材料：莫来石40份、碳化硅5份、红柱石3份、结合黏土10份、氧化铝粉3份、泡沫聚苯乙烯珠粒3份、结合剂3份，所述莫来石包括电熔莫来石和烧结莫来石，所述氧化铝粉为500目a氧化铝粉，所述结合剂为木质素溶液。
一种低导热节能莫来石砖的制备方法，包括以下步骤：
S1、将原料分为两部分，一部分制作石砖的工作层，另一部分制作石砖的保温层，工作层的制作原料为电熔莫来石、碳化硅、红柱石、结合黏土、氧化铝粉、泡沫聚苯乙烯珠粒和结合剂，保温层的制作原料为烧结莫来石、泡沫聚苯乙烯珠粒、结合黏土、氧化铝粉和结合剂；
S2、将制作石砖工作层和保温层的原料分别置入混砂机混炼均匀，得到工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末；
S3、将得到的工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末再分别置入湿碾机混炼均匀，得到工作层湿料和保温层湿料；
S4、然后将工作层湿料和保温层湿料按照体积比7:3的比例，分为上下两层置于高吨压砖机内按所需砖型压制成型，工作层湿料和保温层湿料的贴合面为弧形波浪结构，形成半成品砖坯，高吨压砖机压制压力为2000t/cm3；
S5、将半成品砖坯干燥后送入隧道窑内，升温至1500℃，烧制12小时；
S6、将烧制成型的砖块从隧道窑中取出，置于通风处自然冷却至室温，得到成品石砖。
实施例二：
一种低导热节能莫来石砖，其制作原料包括以下成份的原材料：莫来石50份、碳化硅8份、红柱石4份、结合黏土15份、氧化铝粉4份、泡沫聚苯乙烯珠粒4份、结合剂4份，所述莫来石包括电熔莫来石和烧结莫来石，所述氧化铝粉为500目a氧化铝粉，所述结合剂为木质素溶液。
一种低导热节能莫来石砖的制备方法，包括以下步骤：
S1、将原料分为两部分，一部分制作石砖的工作层，另一部分制作石砖的保温层，工作层的制作原料为电熔莫来石、碳化硅、红柱石、结合黏土、氧化铝粉、泡沫聚苯乙烯珠粒和结合剂，保温层的制作原料为烧结莫来石、泡沫聚苯乙烯珠粒、结合黏土、氧化铝粉和结合剂；
S2、将制作石砖工作层和保温层的原料分别置入混砂机混炼均匀，得到工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末；
S3、将得到的工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末再分别置入湿碾机混炼均匀，得到工作层湿料和保温层湿料；
S4、然后将工作层湿料和保温层湿料按照体积比7:3的比例，分为上下两层置于高吨压砖机内按所需砖型压制成型，工作层湿料和保温层湿料的贴合面为弧形波浪结构，形成半成品砖坯，高吨压砖机压制压力为2500t/cm3；
S5、将半成品砖坯干燥后送入隧道窑内，升温至1550℃，烧制20小时；
S6、将烧制成型的砖块从隧道窑中取出，置于通风处自然冷却至室温，得到成品石砖。
实施例三：
一种低导热节能莫来石砖，其制作原料包括以下成份的原材料：莫来石60份、碳化硅10份、红柱石5份、结合黏土20份、氧化铝粉5份、泡沫聚苯乙烯珠粒5份、结合剂5份，所述莫来石包括电熔莫来石和烧结莫来石，所述氧化铝粉为500目a氧化铝粉，所述结合剂为木质素溶液。
一种低导热节能莫来石砖的制备方法，包括以下步骤：
S1、将原料分为两部分，一部分制作石砖的工作层，另一部分制作石砖的保温层，工作层的制作原料为电熔莫来石、碳化硅、红柱石、结合黏土、氧化铝粉、泡沫聚苯乙烯珠粒和结合剂，保温层的制作原料为烧结莫来石、泡沫聚苯乙烯珠粒、结合黏土、氧化铝粉和结合剂；
S2、将制作石砖工作层和保温层的原料分别置入混砂机混炼均匀，得到工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末；
S3、将得到的工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末再分别置入湿碾机混炼均匀，得到工作层湿料和保温层湿料；
S4、然后将工作层湿料和保温层湿料按照体积比7:3的比例，分为上下两层置于高吨压砖机内按所需砖型压制成型，工作层湿料和保温层湿料的贴合面为弧形波浪结构，形成半成品砖坯，高吨压砖机压制压力为3000t/cm3；
S5、将半成品砖坯干燥后送入隧道窑内，升温至1600℃，烧制24小时；
S6、将烧制成型的砖块从隧道窑中取出，置于通风处自然冷却至室温，得到成品石砖。
本发明的工作原理：莫来石作为石砖的主材料，碳化硅对石砖烧结致密性能起到良好的作用,从而增加石砖的韧性和强度等综合性能，红柱石的加入使得经过煅烧后形成的石砖具有很高的耐火度、化学稳定性和机械强度，氧化铝粉的加入提高了石砖的硬度，泡沫聚苯乙烯珠粒干燥收缩小，使得石砖成型后变形小，成品尺寸较准确，降低石砖密度；石砖的工作层和保温层双层结构的设计使得石砖整体的导热系数和体积密度降低。
综上所述，该低导热节能莫来石砖的制备方法，将石砖的整体结构分为工作层和保温层，降低了制品的整体导热系数和体积密度，采用不同的材料组成，工作层的主材料为电熔莫来石，保温层的主材料为烧结莫来石，两种材料具有良好的结合性及相近的热膨胀系数，结合不会变形，解决了窑衬容易损坏的问题，并且石砖制备一次成型，一次烧成，提高了劳动生产效率和降低了能源消耗。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种低导热节能莫来石砖，其特征在于，其制作原料包括以下成份的原材料：莫来石40-60份、碳化硅5-10份、红柱石3-5份、结合黏土10-20份、氧化铝粉3-5份、泡沫聚苯乙烯珠粒3-5份、结合剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种低导热节能莫来石砖，其特征在于：所述莫来石包括电熔莫来石和烧结莫来石。
3.根据权利要求1所述的一种低导热节能莫来石砖，其特征在于：所述氧化铝粉为500目a氧化铝粉。
4.根据权利要求1所述的一种低导热节能莫来石砖，其特征在于：所述结合剂为木质素溶液。
5.一种低导热节能莫来石砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将原料分为两部分，一部分制作石砖的工作层，另一部分制作石砖的保温层，工作层的制作原料为电熔莫来石、碳化硅、红柱石、结合黏土、氧化铝粉、泡沫聚苯乙烯珠粒和结合剂，保温层的制作原料为烧结莫来石、泡沫聚苯乙烯珠粒、结合黏土、氧化铝粉和结合剂；
S2、将制作石砖工作层和保温层的原料分别置入混砂机混炼均匀，得到工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末；
S3、将得到的工作层原料混合粉末和保温层原料混合粉末再分别置入湿碾机混炼均匀，得到工作层湿料和保温层湿料；
S4、然后将工作层湿料和保温层湿料按照体积比7:3的比例，分为上下两层置于高吨压砖机内按所需砖型压制成型，形成半成品砖坯，高吨压砖机压制压力为2000-3000t/cm3；
S5、将半成品砖坯干燥后送入隧道窑内，升温至1500-1600℃，烧制12-24小时；
S6、将烧制成型的砖块从隧道窑中取出，置于通风处自然冷却至室温，得到成品石砖。
6.根据权利要求5所述的一种低导热节能莫来石砖的制备方法，其特征在于：所述S4中，工作层湿料和保温层湿料的贴合面为弧形波浪结构。
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CN115304386A (zh) * 2022-09-02 2022-11-08 江苏中磊节能科技发展有限公司 一种莫来石复合耐火砖及其加工工艺

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