CN116803956A - 一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法 - Google Patents
一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116803956A CN116803956A CN202310681238.4A CN202310681238A CN116803956A CN 116803956 A CN116803956 A CN 116803956A CN 202310681238 A CN202310681238 A CN 202310681238A CN 116803956 A CN116803956 A CN 116803956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aggregate
- heat
- raw materials
- granularity
- mullite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims abstract description 8
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 50
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 36
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 36
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 29
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 16
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 12
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 11
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- RGPUVZXXZFNFBF-UHFFFAOYSA-K diphosphonooxyalumanyl dihydrogen phosphate Chemical compound [Al+3].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O RGPUVZXXZFNFBF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 9
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001691 hercynite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Abstract
一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法，主要使用原料有α‑Al2O3粉、莫来石微粉、硅微粉、硅酸水溶液、短切莫来石耐高温纤维、水玻璃溶液，其具体步骤分为1.保温骨料的制备，保温骨料；2.工作层包覆，由于采用轻质骨料，试样内部结构中存在一定区域的轻质骨料，热量在通过工作面进入材料内部后，遇到多孔轻质骨料，热量传递路径增加，减少了热量的向外界递速度，在保证热量散失量下降的同时，由于材料中含有致密骨量，相比于普通制品，本发明的整体结构承受外界机械应力的能力显著增强。
Description
技术领域
本发明专利涉及定形耐火材料，尤其适用于一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖。
背景技术
高温窑炉轻量化是未来窑炉发展的主要趋势，提高窑炉轻量化不仅能够增加反应物料的反应容积，而且还能有效提高燃料的使用效率。当耐火材料料应用在高温窑炉的工作层时，由于窑炉工作层承受着窑炉高温或流动介质的冲刷，故在工作层使用的不定形保温材料要求具有优良的耐高温、抗侵蚀的性能、机械强度，这使得耐火材料需要提高自身的体积密度来抵抗，材料的平均导热系数随着体积密度的上升而增加，窑炉大量热量会通过该层材料散失，这不得不要在工作层后部加增保温材料，以减少热量的散发。随着窑炉的工作温度不断上升，保温层厚度也随之增加。这导致在窑炉体积恒定的情况下，当窑炉的保温层加厚时，炉内的工作体积随之减小，严重降低了窑炉的工作效率。
为了提高窑炉安全服役周期，同时降低窑炉温度散失，工作层材料主要采用以下三种方法对窑炉工作层材料进行轻量化设计：1.采用多层复合保温结构，中国专利文献202110969818.4公开了“一种低导热多层复合镁铁铝尖晶石砖及其制备工艺”，本发明涉及包括工作层、保温层、隔热层，但当窑炉温度出现剧烈波动时，由于各层材料的热膨胀系数不同，会在层之间产生较大的热应力，导致材料出现断裂。2.引入轻质骨料，中国专利文献201610014442.0，“一种高铝空心球轻质浇注料及其制备方法”，在材料中引入空心高铝球替代部分基质，使总体材料体积密度降低，提高了材料的强度并降低了材料的平均导热系数，但由于引入的高铝空心球与基质接触部分并没有产生结合，空心球“镶嵌”在材料基质中，当出现温度急剧变化时，由于基质与空心球的膨胀系数差异，导致空心球与基质接触面出现缝隙，影响材料的整体高温力学性能。3.设计轻量化基质结构。中国专利文献201610172542.6，“一种轻量耐火材料的制备方法 ”，选取镁砂和碳作为反应原料，压制好的试样至于气氛烧结炉中，对可控气氛炉抽真空，然后充入Ar作为保护，将炉体加热一定温度并通入O2，镁砂和碳发生碳热还原反应，生成Mg蒸汽，Mg蒸汽扩散与通入的O2反应，通过生成氧化镁或尖晶石等高温耐火相使试样基质部分产生结合,形成基质部分的密度梯度和结合强度梯度。但由于基质中部分基质反应生成孔洞，材料在工作时由于基质中存在气孔，造成基质不连续，导致材料的高温力学性能下降。
综上所述，目前窑炉工作层的耐火制品要具有优良保温性能与较高的力学强度与抗侵蚀能力较为困难，为了保证工作层耐火材料高温力学强度与抗侵蚀能力，工作层耐火材料保温能力就会较差。工作层后部加增保温材料不仅会占据窑炉内部的工作容量，更会增加窑炉保温层铺设保温材料的工作量，不利于窑炉轻量化的实现。
发明内容
针对上述技术能力的不足，本发明涉及一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法。采用该方法制备的预制件在拥高温使用性能的同时，其自身具有一定机械强度的同时，也具有较低的平均导热率。
本发明的技术方案是：
一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法，其具体步骤如下：
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10-30wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60-30wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20-55wt%；
（4）硅酸水溶液3-18wt%，溶质含量10%-35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝3wt%-10wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%-10wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 3wt%-5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min-10min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度20%-45%，浸入时间1-5h。在加入纤维后，继续搅拌5min-10min后，在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min-35min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃-120℃，烘干时间8h-16h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃-280℃，烧制时间12h-15h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，30wt%-45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，10wt%-15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，20wt%-55wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%-5wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，20%-35%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：5%-20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：20%-50%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：余量。
充分搅拌20-30min，将混合后的浇注料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1100℃-1300℃烧制成形。
由于采用轻质骨料，试样内部结构中存在一定区域的轻质骨料，热量在通过工作面进入材料内部后，遇到多孔轻质骨料，热量传递路径增加，减少了热量的向外界传递速度，在保证热量散失量下降的同时，由于材料中含有致密骨料，相比于普通制品，本发明的整体结构承受外界机械应力的能力显著增强。
实施方式
实施例1
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度20%，浸入时间1h。在加入纤维后，继续搅拌5min后，在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：20%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：60%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
实施例2
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维再加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度25%，浸入时间1h。在加入纤维后，继续搅拌5min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：20%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：60%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
实施例3
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度30%，浸入时间11h。在加入纤维后，继续搅拌5min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：20%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：60%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
实施例4
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度35%，浸入时间1-5h。在加入纤维后，继续搅拌5min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：30%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：50%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
实施例5
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度30%，浸入时间1-5h。在加入纤维后，继续搅拌5min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：20%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：60%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
实施例6
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度30%，浸入时间1-5h。在加入纤维后，继续搅拌5min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多即配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：15%；
(2)1mm-2mm的轻质骨量：15%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：70%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
实施例7
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20wt%；
（4）硅酸水溶液3wt%，溶质含量35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝7wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 5wt%，外加，不计入原料总质量百分比。
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度30%，浸入时间1-5h。在加入纤维后，继续搅拌5min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃，烘干时间8h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃，烧制时间12h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用。
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，40wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，25%。
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：10%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：10%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：80%。
充分搅拌20min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1300℃烧制成形。
对实例1—7中的试样与普通莫来石浇注料试块对比，对上述试样进行350℃导热率、常温耐压强度测试，测试结果如下：
从表中对比可以看到，采用本方法的实例1、实例2、实例3、实例4随着AOS浓度增加，轻质骨料体积密度逐渐下降，试样总体积密度也随着轻质骨料密度的下降而呈现下降趋势，但与普通莫来石浇注料相比实例1-4试样350℃平均导热系数均远低于普通莫来石浇注试样，且除了实例4以外，实例1-3试样的常温耐压强度明显高于普通莫来石浇注试样。实例5-7试样中，随着莫来石骨料的增加，试样的耐压强度逐渐增加，耐压强度值均高于普通莫来石试样。
Claims (1)
1.一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法，其具体步骤如下：
a.保温骨料的制备
保温骨料主要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）粒度0.30mm-0.55mm的α-Al2O3粉，10-30wt%；
（2）粒度0.20mm-0.36mm的莫来石微粉，60-30wt%；
（3）粒度2μm-10μm的硅微粉，20-55wt%；
（4）硅酸水溶液3-18wt%，溶质含量10%-35%；
（5）粒度0.100mm-0.25mm水合氧化铝3wt%-10wt%；
（6）短切莫来石耐高温纤维需求量5wt%-10wt%，单根纤维长度2mm-18mm；
（7）水玻璃溶液 3wt%-5wt%，外加，不计入原料总质量百分比；
按照一定重量比例称取上述粉状原料，并在高速混合机中进行快速混合，混合时间5min-10min，短切莫来石耐高温纤维在加入前需将全部纤维浸入AOS溶液中，AOS溶液浓度20%-45%，浸入时间1-5h。在加入纤维后，继续搅拌5min-10min后,在混合原料中加入酚醛树脂，搅拌时间为15min-35min。将搅拌好的混合料放置于模具中，放入烘干室中进行脱水烘干，烘干温度80℃-120℃，烘干时间8h-16h，烘干后将干燥坯体放入隧道窑进行烧制，烧成温度200℃-280℃，烧制时间12h-15h，烧成后待用。部分上述制备的保温块进行破碎，制备颗粒度为2mm-3mm、1mm-2mm的多孔保温骨料待用；
b.工作层包覆
采用莫来石工作层浇注料对保温骨料进行包覆，其中工作层浇注料要使用原料如下，原料配方按照重量百分含量计算：
（1）3mm-1mm多级配骨料，30wt%-45wt%；
（2）12μm-25μm的α-氧化铝微粉，10wt%-15wt%；
（3）2μm-10μm的硅微粉，20wt%-55wt%；
（4）CA-70水泥，2wt%-5wt%；
（5）磷酸二氢铝溶液，溶质含量95%，20%-35%
将上述原料进行搅拌混合后，加入a步骤制备的保温骨料，其中多级配骨料配比百分体积分配情况如下：
(1)2mm-3mm的轻质骨料：5%-20%；
(2)1mm-2mm的轻质骨料：20%-50%；
(3)3mm-1mm莫来石骨料：余量；
充分搅拌20-30min，将混合后的浇铸料浆倒入模具，经110℃烘干，烘干时间为5-12h，后进入隧道窑在1100℃-1300℃烧制成形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310681238.4A CN116803956A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310681238.4A CN116803956A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116803956A true CN116803956A (zh) | 2023-09-26 |
Family
ID=88079251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310681238.4A Pending CN116803956A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116803956A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101293777A (zh) * | 2008-06-25 | 2008-10-29 | 河南省耕生耐火材料有限公司 | 一种高强轻质耐火浇注料 |
| CN103058682A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-24 | 苏州罗卡节能科技有限公司 | 回转窑用中密度砖及其制备方法 |
| CN103204692A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-07-17 | 郑州瑞泰耐火科技有限公司 | 一种新型轻质莫来石砖及其制备方法 |
| CN103964865A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-06 | 中国地质大学（北京） | 一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法 |
| CN110040995A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-23 | 瑞泰科技股份有限公司 | 一种高温用轻质韧性莫来石骨料制备方法 |
-
2023
- 2023-06-09 CN CN202310681238.4A patent/CN116803956A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101293777A (zh) * | 2008-06-25 | 2008-10-29 | 河南省耕生耐火材料有限公司 | 一种高强轻质耐火浇注料 |
| CN103058682A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-24 | 苏州罗卡节能科技有限公司 | 回转窑用中密度砖及其制备方法 |
| CN103204692A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-07-17 | 郑州瑞泰耐火科技有限公司 | 一种新型轻质莫来石砖及其制备方法 |
| CN103964865A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-06 | 中国地质大学（北京） | 一种轻质多孔莫来石质耐火浇注料的制备方法 |
| CN110040995A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-23 | 瑞泰科技股份有限公司 | 一种高温用轻质韧性莫来石骨料制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111978090B (zh) | 一种铝硅质轻质耐火浇注料及其制备方法 | |
| CN102731118B (zh) | 一种刚玉质微孔隔热耐火材料及其制备方法 | |
| CN110256090A (zh) | 一种中间包永久层用轻量化保温浇注料 | |
| CN113716969B (zh) | 一种莫来卡特抗结皮浇注料及预制件的制备方法 | |
| CN111962794B (zh) | 一种外墙保温装饰一体化复合板及其制备方法 | |
| CN102976710A (zh) | 纳米微孔保温材料 | |
| CN104671805B (zh) | 一种抗结皮浇注料及其制备方法 | |
| CN113354423A (zh) | 一种碳复合耐火材料配方及制备方法 | |
| US8137610B2 (en) | Molding compound for producing a fireproof lining | |
| CN110105044B (zh) | 一种轻质高强纳米级微孔隔热材料 | |
| CN101172832A (zh) | 一种轻质高强不烧砖 | |
| CN114988894A (zh) | 一种轻质抗热震莫来石堇青石质旋转管及其制备方法 | |
| WO2013102288A1 (zh) | 一种铝钙硅质锡槽底砖及其制备方法 | |
| CN107986798B (zh) | 铸造用中转包复合内衬材料的制备方法 | |
| CN109534796B (zh) | 一种水泥窑过渡带和烧成带结合部用刚玉碳化硅砖 | |
| CN116803956A (zh) | 一种低导热铝硅质多孔结构耐火砖的制备方法 | |
| CN115893984B (zh) | 一种陶瓷蛭石隔热板及其制备工艺 | |
| CN102850061A (zh) | 一种不烧刚玉质汤道砖 | |
| CN106630970B (zh) | 一种用于回转窑的耐高温砖cfm及其制备方法、回转窑 | |
| CN112299814B (zh) | 一种钢铁材料降温用无机隔热涂层及其使用方法 | |
| CN110407593A (zh) | 一种低密度铝镁浇注料及其制备方法 | |
| Xu et al. | Improvement of high-temperature resistance on carbon fiber felt/portland cement composite friction material by Al 2 O 3 sol–gel coating | |
| CN112209739A (zh) | 一种轻质高强镁铝尖晶石空心球多孔陶瓷及其制备方法 | |
| CN110436948A (zh) | 一种陶瓷质高炉摆动流槽及其制备方法 | |
| CN114671692B (zh) | 一种双层高强保温的耐火浇注料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |