TWI448609B - Aluminum - magnesium burned brick and its manufacturing method - Google Patents

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鋁鎂不燒磚及其製造方法
本發明是有關於一種不燒磚，特別是指一種鋁鎂不燒磚及其製造方法。
現有鋼鐵廠所使用的盛鋼桶爐襯為了延長煉鋼作業時的使用壽命，通常是以鋁鎂澆注料製作。以鋁鎂澆注料總重量百分比為100%計，鋁鎂澆注料是以重量百分比為91%的白剛玉、重量百分比為6%的鎂砂、重量百分比為0.3%的氧化矽砂、重量百分比為3%的高鋁水泥，以及重量百分比為0.03%的分散劑。
參閱圖1，現有鋁鎂澆注料的製造方法包含一混合步驟11、一攪拌步驟12、一成型步驟13、一養生步驟14，以及一烘乾步驟15。
在該混合步驟11中是將白剛玉、鎂砂、氧化矽砂、高鋁水泥以及分散劑加入水中，接著在該攪拌步驟12中是以一大型攪拌機進行攪拌使上述材料與水均勻混合，再以成型步驟13並以灌模的方式製作出多數磚胚。
在該養生步驟14中就是將所述磚胚靜置24小時以使所述磚胚略為乾燥硬化，接著才能將所述磚胚送入烘乾機內，並以300℃的溫度烘乾24小時，再以600℃的溫度烘乾24小時，最後再以900℃的溫度烘乾24小時以產製出所述鋁鎂澆注料。
然而，現有鋁鎂澆注料的製造方法在製作過程中必須 使用大型攪拌機進行攪拌，且後續的養生、乾燥等製造程序總共需要耗費4天，製造所需的時間太長而會造成製作成本太高。另外，現有鋁鎂澆注料在實際使用時會有預熱時間過長的問題。
所以，如何改善以上所述的缺點，一直是本技術領域者持續努力的重要目標。
因此，本發明之目的，即在提供一種預熱時間短、製造成本低的鋁鎂不燒磚。
本發明之另一目的，即在提供一種用以產製出預熱時間短、製造成本低之鋁鎂不燒磚製造方法。
於是，本發明鋁鎂不燒磚，包含：組成分包括以整體總重量百分比為100%計，重量百分比為85%至92%的白剛玉，以及平衡量的摻雜物，其中，摻雜物的組成分具有以摻雜物總重量百分比為100%計，重量百分比為30%至65%的鎂砂、重量百分比為5%至15%的氧化矽砂、重量百分比為5%至15%的碳黑，以及平衡量的樹酯。
本發明鋁鎂不燒磚製造方法，包含一混合步驟、一成型步驟，以及一烘乾步驟。
該混合步驟是將白剛玉、鎂砂、氧化矽砂、碳黑與樹酯混合成一胚料。該成型步驟是將該胚料成型出多數磚胚。該烘乾步驟是將所述磚胚依序以低溫、中溫、高溫進行烘乾，以產製出多數鋁鎂不燒磚。
本發明的功效在於：藉由白剛玉所含的鋁，以及鎂砂所含的鎂，並配合氧化矽砂、碳黑、樹酯，所製作出的鋁鎂不燒磚具有預熱時間短、使用壽命長等優點。另外，本發明鋁鎂不燒磚是以樹酯作為鍵結劑，因此在製作過程中不需以大型攪拌機施工，進而能節省製造成本。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下的詳細說明中，將可清楚的呈現。
本發明鋁鎂不燒磚的較佳實施例，組成分包括以整體總重量百分比為100%計，重量百分比為85%至92%的白剛玉，以及平衡量的摻雜物。其中，摻雜物的組成分具有以摻雜物總重量百分比為100%計，重量百分比為30%至65%的鎂砂、重量百分比為5%至15%的氧化矽砂、重量百分比為5%至15%的碳黑，以及平衡量的樹酯。
特別說明的是，在本較佳實施例中，白剛玉的平均粒徑不大於5mm，鎂砂的平均粒徑不大於0.3mm，氧化矽砂的平均粒徑小於0.075mm，碳黑的平均粒徑小於0.045mm。在本較佳實施例中，該樹酯是酚醛樹酯。
以下進一步說明白剛玉、鎂砂、氧化矽砂、碳黑內含的主要成分。以白剛玉的總重量百分比為100%計，白剛玉的組成分具有99%的三氧化二鋁(Al2 O3 )，以及不可避免的雜質。以鎂砂的總重量百分比為100%計，鎂砂的組成分具有95%的氧化鎂(MgO)，以及不可避免的雜質。以氧化矽砂的總重量百分比為100%計，氧化矽砂的組成分具有98% 的二氧化矽(SiO2 )，以及不可避免的雜質。以碳黑的總重量百分比為100%計，碳黑的組成分具有98%的碳(C)，以及不可避免的雜質。
本發明鋁鎂不燒磚的較佳配方是如表1所示，當然表1所列只是較佳實施例的配方參數，並非以表1中的參數為限。特別說明的是，由本較佳配方所製作出的鋁鎂不燒磚於實際使用時具有更短的預熱時間以及更長的使用壽命。而且經過檢測後，以上述較佳配方所製作出來的鋁鎂不燒磚具有優良的物理性質：體密度(g/cm3 )不大於3.0；表面氣孔率(%)不小於8.0；常溫壓碎強度(MPa)不小於30.0。
參閱圖2，為本發明鋁鎂不燒磚製造方法的較佳實施例，用以製造上述的鋁鎂不燒磚，並包含一混合步驟21、一成型步驟22，以及一烘乾步驟23。
該混合步驟21是將白剛玉、鎂砂、氧化矽砂、碳黑與樹酯混合成一胚料。
該成型步驟22是將該胚料以一壓磚機(圖未示)壓製成型出多數磚胚。
該烘乾步驟23是將所述磚胚依序以低溫、中溫、高溫三種溫度進行烘乾，以產製出多數鋁鎂不燒磚。
在本較佳實例中，低溫烘乾階段是以200℃至400℃的溫度進行烘乾、中溫烘乾階段是以500℃至700℃的溫度進行烘乾、高溫烘乾階段是以800℃至1000℃的溫度進行烘乾，且每個烘乾階段所需的時間各為5小時至11小時。較佳地，在本較佳實例中，低溫烘乾階段是以300℃烘8小時、中溫烘乾階段是以600℃烘8小時、高溫烘乾階段是以900℃烘8小時。因此，該烘乾步驟23是以三階段方式進行烘乾，且總共需時24小時。
由以下表2可知，本發明鋁鎂不燒磚在使用上的平均壽命與現有鋁鎂澆注料相當，但是本發明鋁鎂不燒磚在預熱時間上明顯優於現有鋁鎂澆注料，且在製造上不需進行養生步驟14。
相較於現有鋁鎂澆注料的配方，本發明鋁鎂不燒磚以新的配方製作出預熱時間短、不需進行養生步驟14且同樣耐用的不燒磚。而且在實際製作時，本發明鋁鎂不燒磚以樹酯作為鍵結劑，因此不需使用大型攪拌機進行加工，而能節省製造成本。
藉由以上所述的設計，本發明鋁鎂不燒磚於實際使用與製造時具有以下所述優點：
(1)預熱時間短：
藉由白剛玉所含的鋁，以及鎂砂所含的鎂，並配合氧化矽砂、碳黑、樹酯，所製作出的鋁鎂不燒磚具有預熱時間短的優點。
(2)耐用：
承上所述，本發明鋁鎂不燒磚的使用壽命與現有鋁鎂澆注料相當，因此能符合盛鋼桶高壽命煉鋼作業的需求。
(3)製造成本低：
本發明鋁鎂不燒磚是以樹酯作為鍵結劑，因此在製作過程中不需以大型攪拌機施工，進而能節省製造成本。
(4)製造時程較短：
本發明鋁鎂不燒磚在製造過程所進行的烘乾步驟23總共需時24小時，而現有鋁鎂澆注料的養生步驟14加上烘乾步驟15總共需時4天，在製造時程上，本發明鋁鎂不燒磚製造方法顯然較 快速。
綜上所述，本發明鋁鎂不燒磚藉由白剛玉所含的鋁，以及鎂砂所含的鎂，並配合氧化矽砂、碳黑、樹酯，所製作出的鋁鎂不燒磚具有預熱時間短、使用壽命長等優點。另外，本發明鋁鎂不燒磚是以樹酯作為鍵結劑，因此在製作過程中不需以大型攪拌機施工，進而能節省製造成本，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
21‧‧‧混合步驟
22‧‧‧成型步驟
23‧‧‧烘乾步驟
圖1是一流程圖，說明現有鋁鎂澆注料的製造方法；以及圖2是一流程圖，說明本發明鋁鎂不燒磚製造方法的較佳實施例。
21‧‧‧混合步驟
22‧‧‧成型步驟
23‧‧‧烘乾步驟

Claims (10)

  1. 一種鋁鎂不燒磚，包含：組成分包括以整體總重量百分比為100%計，重量百分比為85%至92%的白剛玉，以及平衡量的摻雜物，其中，摻雜物的組成分具有以摻雜物總重量百分比為100%計，重量百分比為30%至65%的鎂砂、重量百分比為5%至15%的氧化矽砂、重量百分比為5%至15%的碳黑，以及平衡量的樹酯。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的鋁鎂不燒磚，其中，白剛玉的平均粒徑不大於5mm，鎂砂的平均粒徑不大於0.3mm，氧化矽砂的平均粒徑小於0.075mm，碳黑的平均粒徑小於0.045mm。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的鋁鎂不燒磚，其中，以整體總重量百分比為100%計，白剛玉的重量百分比為89%，鎂砂的重量百分比為6%，氧化矽砂的重量百分比為1%，碳黑的重量百分比為1%，樹酯的重量百分比為3%。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的鋁鎂不燒磚，其中，該樹酯為酚醛樹酯。
  5. 一種用以製造申請專利範圍第1~4項中任一項所述的鋁鎂不燒磚製造方法，包含：一混合步驟，將白剛玉、鎂砂、氧化矽砂、碳黑與樹酯混合成一胚料；一成型步驟，將該胚料成型出多數磚胚；以及 一烘乾步驟，將所述磚胚依序以低溫、中溫、高溫進行烘乾，以產製出多數鋁鎂不燒磚。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的鋁鎂不燒磚製造方法，其中，在該烘乾步驟中，低溫是200℃至400℃、中溫是500℃至700℃、高溫是800℃至1000℃。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的鋁鎂不燒磚製造方法，其中，在該烘乾步驟中，低溫是300℃、中溫是600℃、高溫是900℃。
  8. 根據申請專利範圍第5項所述的鋁鎂不燒磚製造方法，其中，在該烘乾步驟中，是以低溫烘5小時至11小時、中溫烘5小時至11小時、高溫烘5小時至11小時。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的鋁鎂不燒磚製造方法，其中，在該烘乾步驟中，是以低溫烘8小時、中溫烘8小時、高溫烘8小時。
  10. 根據申請專利範圍第5項所述的鋁鎂不燒磚製造方法，其中，在該成型步驟中，是以一壓磚機成型出所述磚胚。
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