本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚。
背景技術(shù):
耐火材料是指在無荷重情況下能夠抵抗不低于1580℃而不發(fā)生軟化的一類耐高溫材料,被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、石油、硅酸鹽等工業(yè)領(lǐng)域。耐火材料按形態(tài)可以分為定形耐火材料與不定形耐火材料。其中定形耐火材料主要是指耐火磚,由耐火黏土或其他耐火原料燒制成,成淡黃色或褐色,按制備工藝方法來劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚、耐火隔熱磚;按形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)型磚、普通磚、特異型磚,可用作建筑窯爐和各種熱工裝置的高溫建筑材料和結(jié)構(gòu)材料,并在高溫下能經(jīng)受各種物理化學(xué)變化和機械作用,因此要求耐火磚具有較強的耐腐蝕及抗熱沖擊的能力,而且耐火磚的耐火溫度一般為1558℃~1770℃,耐火磚在高溫下長期使用導(dǎo)致出現(xiàn)耐火磚腐蝕嚴(yán)重、抗熱沖擊能力下降,造成窯爐或熱工裝置坍塌,影響正常的生產(chǎn),并帶來生產(chǎn)事故危害。中國專利cn201506872145,專利名稱一種耐火磚及其制備方法,申請日期2015年10月22日,公開了一種由鉻渣、煤矸石、粉煤灰、廢石膏、石英尾砂、釩鐵廢渣、硼泥、黃金尾礦、高磷尾礦、膨脹珍珠巖、蛇紋石、糊精、淀粉、亞硫酸鹽紙漿廢液等制成的耐火磚,常溫耐壓強度為170~250mpa,高溫抗折強度為50~65mpa,但是長期高溫使用會造成耐火磚耐腐蝕、抗熱沖擊能力下降。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對耐火磚高溫下長期使用導(dǎo)致耐腐蝕、抗熱沖擊能力下降的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚,具有較強的耐酸堿腐蝕、抗熱沖擊的性能,而且高溫下長期使用耐腐蝕、抗熱沖擊性能下降小,使用安全。
本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案:
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚,由以下重量份組份制備而成:硅藻土100~120份、陶瓷砂60~80份、硅微粉25~30份、?;?0~25份、聚丙烯樹脂20~30份、高密度聚乙烯樹脂25~30份、硅烷偶聯(lián)劑1~2份、二氧化硅氣凝膠10~15份、交聯(lián)劑0.8~1.0份、分散劑1~2份、粘合劑6~10份、水350~450份、耐腐蝕浸漬液100~200份。
作為本發(fā)明的一種改進,所述粘合劑為瀝青或高嶺土水泥中的一種。
作為本發(fā)明的一種改進,所述耐腐蝕浸漬液由以下重量份組份混合而成:納米級云母粉50~60份、磷酸鋁粘結(jié)劑10~15份、海藻酸鈉6~8份、固化劑0.4~0.8份、水300~400份。
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)將硅藻土、陶瓷砂、?;謩e研磨、過篩,然后混合煅燒得到煅燒料;
(2)將聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、交聯(lián)劑、二氧化硅氣凝膠、分散劑混勻并送入螺桿造粒機制成塑料粒子;
(3)將煅燒料、塑料粒子與硅微粉、硅烷偶聯(lián)劑混勻后加熱至220℃~250℃保持2~3小時得到初級料;
(4)向初級料中加入粘合劑、水并充分?jǐn)嚢柚瞥煽闪鲃拥哪酀{狀料液;
(5)將泥漿狀料液注入模具澆注成磚坯,然后干燥,然后裝入窯爐中煅燒制成耐火磚半成品;
(6)在耐火磚半成品表面噴涂耐腐蝕浸漬液,然后置于鼓風(fēng)環(huán)境中干燥得到耐火磚。
作為本發(fā)明方法的一種改進,其特征在于,步驟(1)中過篩所用篩網(wǎng)的規(guī)格為1200~1500目,煅燒溫度為600℃~700℃。
作為本發(fā)明方法的一種改進,步驟(5)中的煅燒溫度為1150℃~1250℃,煅燒時間2~3小時。
作為本發(fā)明方法的一種改進,步驟(6)中的噴涂密度為0.8~1.2ml/cm2,耐腐蝕浸漬液的ph值為6.5~6.8。
作為本發(fā)明方法的一種改進,步驟(6)中的干燥溫度為130℃~150℃,干燥時間60分鐘~90分鐘,空氣流動速度3m/s~5m/s。
本發(fā)明的耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚以硅藻土、陶瓷砂為主料,具有較高的耐高溫、耐火性能,而且耐腐蝕性能好,陶瓷砂還具有良好的抗沖擊強度。聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂耐腐蝕能力強,而且具有較強的彎曲強度、韌性,耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性高,同時聚丙烯樹脂抗熱沖擊的能力優(yōu)良。聚丙烯樹脂與高密度聚乙烯經(jīng)交聯(lián)后形成的聚合物的耐腐蝕性能、抗熱沖擊能力以及耐老化、抗壓強度的能力進一步提高。然后將該聚合物添加到耐火磚中對耐火磚改性,強化耐火磚的耐腐蝕、抗熱沖擊性能以及抗壓、耐老化品質(zhì)。聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯的耐環(huán)境應(yīng)力能力強,強化耐火磚長期使用的性能。硅微粉、?;哪透g能力好,硬度大,低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定,從而協(xié)同聚合物的強化效果。在耐火磚半成品表面噴涂耐腐蝕浸漬液使耐火磚上形成耐腐蝕浸漬液成膜,提高耐火磚的耐腐蝕性能和熱穩(wěn)定性,強化耐火磚的使用性能。耐腐蝕浸漬液的弱酸性使耐火磚半成品形成蝕刻痕跡,使耐腐蝕浸漬液成膜穩(wěn)定附著在耐火磚表面。二氧化硅氣凝膠在聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯處形成保溫層,提高聚丙烯樹脂與高密度聚乙烯樹脂的耐熱能力。
本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚具有較強的耐酸堿腐蝕、抗熱沖擊的性能,而且高溫下長期使用耐腐蝕、抗熱沖擊性能下降小,使用安全。
具體實施方式
下面就本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明:
如無特別說明,本發(fā)明中所采用的原料均可從市場上購得或是本領(lǐng)域常用的,如無特別說明,下述實施例中的方法均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
實施例1
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚,由以下組份制備而成:硅藻土100g、陶瓷砂60g、硅微粉25g、?;?0g、聚丙烯樹脂20g、高密度聚乙烯樹脂25g、硅烷偶聯(lián)劑1g、二氧化硅氣凝膠10g、交聯(lián)劑0.8g、分散劑1g、粘合劑6g、水350g、耐腐蝕浸漬液100g。其中粘合劑為瀝青或高嶺土水泥中的一種,耐腐蝕浸漬液由以下組份混合而成:納米級云母粉50g、磷酸鋁粘結(jié)劑10g、海藻酸鈉6g、固化劑0.4g、水300g。
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)分別研磨硅藻土、陶瓷砂、粒化渣,經(jīng)1200目的篩網(wǎng)過篩后混合,在600℃下煅燒2小時得到煅燒料;
(2)將聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、交聯(lián)劑、二氧化硅氣凝膠、分散劑混勻并送入螺桿造粒機制成塑料粒子;
(3)將煅燒料、塑料粒子與硅微粉、硅烷偶聯(lián)劑混勻加熱至220℃保持2小時得到初級料;
(4)向初級料中加入粘合劑、水并充分?jǐn)嚢柚瞥煽闪鲃拥哪酀{狀料液;
(5)將泥漿狀料液注入模具澆注成磚坯,然后干燥,然后裝入窯爐中在1150℃下煅燒2小時制成耐火磚半成品;
(6)調(diào)節(jié)耐腐蝕浸漬液的ph值至6.5~6.8,然后噴涂在將耐火磚半成品表面,噴涂密度為0.8ml/cm2,將噴涂后的耐火磚半成品置于鼓風(fēng)環(huán)境中干燥得到耐火磚,干燥溫度為130℃,干燥時間60分鐘,空氣流動速度3m/s。
所得耐火磚的濕氣孔率為28%,體積密度為4.1g/cm3,23±2℃下的耐壓強度為298mpa,1600℃下的抗折強度為79mpa,能夠承受1200℃高溫與5℃冷水的交替沖擊25次,抗熱沖擊與耐腐蝕能力強且穩(wěn)定。
實施例2
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚,由以下組份制備而成:硅藻土110g、陶瓷砂70g、硅微粉27.5g、?;?2.5g、聚丙烯樹脂25g、高密度聚乙烯樹脂27.5g、硅烷偶聯(lián)劑1.5g、二氧化硅氣凝膠12.5g、交聯(lián)劑0.9g、分散劑1.5g、粘合劑8g、水400g、耐腐蝕浸漬液150g。其中粘合劑為瀝青或高嶺土水泥中的一種,耐腐蝕浸漬液由以下組g混合而成:納米級云母粉55g、磷酸鋁粘結(jié)劑12.5g、海藻酸鈉7g、固化劑0.6g、水350g。
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)分別研磨硅藻土、陶瓷砂、粒化渣,經(jīng)1350目的篩網(wǎng)過篩后混合,在650℃下煅燒2.5小時得到煅燒料;
(2)將聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、交聯(lián)劑、二氧化硅氣凝膠、分散劑混勻并送入螺桿造粒機制成塑料粒子;
(3)將煅燒料、塑料粒子與硅微粉、硅烷偶聯(lián)劑混勻加熱至235℃保持2.5小時得到初級料;
(4)向初級料中加入粘合劑、水并充分?jǐn)嚢柚瞥煽闪鲃拥哪酀{狀料液;
(5)將泥漿狀料液注入模具澆注成磚坯,然后干燥,然后裝入窯爐中在1200℃下煅燒2.5小時制成耐火磚半成品;
(6)調(diào)節(jié)耐腐蝕浸漬液的ph值至6.5~6.8,然后噴涂在將耐火磚半成品表面,噴涂密度為1.0ml/cm2,將噴涂后的耐火磚半成品置于鼓風(fēng)環(huán)境中干燥得到耐火磚,干燥溫度為140℃,干燥時間75分鐘,空氣流動速度4m/s。
所得耐火磚的濕氣孔率為25%,體積密度為4.5g/cm3,23±2℃下的耐壓強度為301mpa,1600℃下的抗折強度為75mpa,能夠承受1200℃高溫與5℃冷水的交替沖擊27次,抗熱沖擊與耐腐蝕能力強且穩(wěn)定。
實施例3
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚,由以下組份制備而成:硅藻土120g、陶瓷砂80g、硅微粉30g、粒化渣25g、聚丙烯樹脂30g、高密度聚乙烯樹脂30g、硅烷偶聯(lián)劑2g、二氧化硅氣凝膠15g、交聯(lián)劑1.0g、分散劑2g、粘合劑10g、水450g、耐腐蝕浸漬液200g。其中粘合劑為瀝青或高嶺土水泥中的一種,耐腐蝕浸漬液由以下組份混合而成:納米級云母粉60g、磷酸鋁粘結(jié)劑15g、海藻酸鈉8g、固化劑0.8g、水400g。
一種耐腐蝕抗熱沖擊的耐火磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)分別研磨硅藻土、陶瓷砂、?;?jīng)1500目的篩網(wǎng)過篩后混合,在700℃下煅燒3小時得到煅燒料;
(2)將聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、交聯(lián)劑、二氧化硅氣凝膠、分散劑混勻并送入螺桿造粒機制成塑料粒子;
(3)將煅燒料、塑料粒子與硅微粉、硅烷偶聯(lián)劑混勻加熱至250℃保持3小時得到初級料;
(4)向初級料中加入粘合劑、水并充分?jǐn)嚢柚瞥煽闪鲃拥哪酀{狀料液;
(5)將泥漿狀料液注入模具澆注成磚坯,然后干燥,然后裝入窯爐中在1250℃下煅燒2~3小時制成耐火磚半成品;
(6)調(diào)節(jié)耐腐蝕浸漬液的ph值至6.5~6.8,然后噴涂在將耐火磚半成品表面,噴涂密度為1.2ml/cm2,將噴涂后的耐火磚半成品置于鼓風(fēng)環(huán)境中干燥得到耐火磚,干燥溫度為150℃,干燥時間90分鐘,空氣流動速度5m/s。
所得耐火磚的濕氣孔率為22%,體積密度為4.6g/cm3,23±2℃下的耐壓強度為285mpa,1600℃下的抗折強度為85mpa,能夠承受1200℃高溫與5℃冷水的交替沖擊26次,抗熱沖擊與耐腐蝕能力強且穩(wěn)定。