莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)隔熱耐火磚，特別是涉及一種熱工設(shè)備用莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐 火磚及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 世界范圍內(nèi)能源緊缺，各種熱工設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)施，也是能源消耗大 戶(hù)，因此，各種熱工設(shè)備的耐火層及隔熱層要求保溫、耐火、隔熱，是熱工設(shè)備長(zhǎng)期安全使 用、節(jié)能降耗獲得更大經(jīng)濟(jì)效益的保證。目前各種材質(zhì)的隔熱、保溫耐火磚基本采用（1)加 入可燃物，如鋸末、聚輕球；（2)低密度、低耐火度輕質(zhì)材料，如膨化珍珠巖、閉孔珍珠巖。然 而大量地加入低密度輕質(zhì)材料往往會(huì)破壞產(chǎn)品的整體耐火度、線變化率等高溫使用性能， 產(chǎn)品達(dá)不到相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而降低工業(yè)窯爐的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā) 生。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?00810015228. 2的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱保溫磚，其組 分包括湛江土、藍(lán)晶石、硅線石、煅燒氧化鋁、同型號(hào)廢品回料等。該產(chǎn)品原料成本較高，使 用的煅燒氧化鋁等原料為高耗能高價(jià)值原料，用在生產(chǎn)隔熱磚中較不經(jīng)濟(jì)，制品性能一般， 產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種耐壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、線變化率低、熱震 穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本低的莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚及其生產(chǎn)方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚，以重量百分比表示，原料為氫氧化鋁25~35%，焦寶石熟料 1(T30%，藍(lán)晶石1(T30%，粘結(jié)劑35~50%，以上述原料為基礎(chǔ)，每噸基礎(chǔ)原料加入可發(fā)性聚苯 乙烯球1. 0~2.Om3、鋸末0. 3~0. 5m3 ;所述粘結(jié)劑為高嶺土或氧化鋁水泥。
[0006] 所述氫氧化鋁的鋁含量為> 30%，粒度為20CT325目；所述焦寶石熟料的鋁含量為 42~55%，粒度為20CT325目；所述藍(lán)晶石的鋁含量為48~58%，粒度為18CT325目；所述粘結(jié) 劑的粒度為200~325目。
[0007] 所述可發(fā)性聚苯乙烯球是由可發(fā)性聚苯乙烯原粒經(jīng)過(guò)高溫蒸汽加工后形成的球 狀粒子，容重為15~20kg/m3,粒度為0. 5~1.5mm。
[0008] 所述鋸末用14目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，然后用水浸泡處理，浸泡時(shí)間不少于30天。
[0009] 所述的莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚的生產(chǎn)方法，包括稱(chēng)取原料、混料、成型、干燥和燒 成，先將基礎(chǔ)原料氫氧化鋁、焦寶石熟料、藍(lán)晶石、粘結(jié)劑按比例混合，攪拌均勻；然后加入 可發(fā)性聚苯乙烯小球、鋸末，攪拌混合均勻；加入水，基礎(chǔ)原料與水的重量比為1. (T1. 75 : 1，攪拌制成流動(dòng)的泥漿狀料；然后注入模具澆注成磚坯，將磚坯干燥后裝入窯爐；將磚坯 從常溫加熱至高溫135(Tl40(TC，保溫2~3h，燒成。
[0010] 所述磚坯干燥分兩段進(jìn)行，第一段為低溫干燥，干燥溫度為2(T35°C，干燥時(shí)間為 24~36h;第二段為強(qiáng)制干燥，干燥溫度為9(Tll(TC，干燥時(shí)間為24~36h，干燥后磚坯水分質(zhì) 量含量控制在5%以下。
[0011] 磚坯干燥時(shí)采用蜂窩鋁合金烘干托板，鋁合金板上帶有透氣排水孔，鋁合金板上 敷設(shè)有棉布層，鋁合金板和棉布層之間采用粘合劑粘合。
[0012] 將磚坯從常溫加熱至高溫的燒成溫度制度為：磚坯由室溫經(jīng)8~10h升溫至 700~750°C，保溫1~1. 5h;經(jīng)5~6h升溫至1000~1050°C，保溫1. 5~2h;經(jīng)5~6h 升溫至1250~1300°C，保溫1~1. 5h;經(jīng)2~3h升溫至1350~1400°C，保溫2~3h;然 后開(kāi)始降溫，由1350~1400°C經(jīng)8~10h降溫至1100~1150°C，保溫1~1. 5h;再經(jīng)7~ 7. 5h降溫至800~850°C，最后自然冷卻至100°C，出窯。
[0013] 所述模具為木質(zhì)模具，模具邊框的上表面設(shè)有凹槽，凹槽中鑲嵌有鐵塊，所述凹槽 底部的寬度大于凹槽的頂部，鐵塊的形狀和凹槽相匹配，所述凹槽的橫截面為梯形或方形。
[0014] 原料性能要求： 1、 氫氧化鋁細(xì)粉的性能要求：
2、 焦寶石熟料細(xì)粉的性能要求：
3、 藍(lán)晶石細(xì)粉的性能要求：
4、 高嶺土細(xì)粉的性能要求：
5、 純氧化鋁水泥的性能要求：
本發(fā)明的積極有益效果： (1)本發(fā)明的莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚，以氫氧化鋁、焦寶石、藍(lán)晶石和粘結(jié)劑為基礎(chǔ)原 料，原料之間配比合理，配伍性好，產(chǎn)品具有耐壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、高溫重?zé)€變化率 低、熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品性能優(yōu)良，達(dá)到美國(guó)ASTM等相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，見(jiàn)下表1。
[0015] 備注：表1中美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)指的是美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)；性能參數(shù)是本發(fā)明產(chǎn)品的典型值， 可通過(guò)原料優(yōu)化配比達(dá)到用戶(hù)不同的性能要求，體積密度的單位為g/cm3。
[0016] (2)本發(fā)明采用氫氧化鋁替代常用的氧化鋁原料，氫氧化鋁是生產(chǎn)煅燒氧化鋁的 中間產(chǎn)品，能耗低，成本低，在制品燒結(jié)中分解成活性A1203微粒，結(jié)合原料中所含的5102生 成莫來(lái)石晶相，工藝非常節(jié)能，能有效降低制品的生產(chǎn)成本，氫氧化鋁分解形成的活性A1203 微粒反應(yīng)活性非常強(qiáng)，能生成更多的莫來(lái)石晶相，有效降低制品中剛玉相的含量，提高制品 的熱震穩(wěn)定性。
[0017] (3)本發(fā)明中磚坯干燥時(shí)采用蜂窩鋁合金烘干托板，由于鋁合金板上帶有透氣排 水孔，同時(shí)敷設(shè)有棉布層，干燥效果好，節(jié)能降耗；采用兩段法干燥，并根據(jù)原料種類(lèi)設(shè)定每 段的干燥溫度和干燥時(shí)間；先進(jìn)行低溫干燥，此階段磚坯水分大，需控制烘干溫度，防止水 分急劇排出導(dǎo)致磚坯出現(xiàn)裂紋，然后強(qiáng)制干燥，控制坯體水分達(dá)到要求，保證燒結(jié)后產(chǎn)品的 質(zhì)量。
[0018] (4)本發(fā)明中的模具通過(guò)嵌入方式將鐵塊安裝在木質(zhì)模具中，使用時(shí)可利用帶有 磁鐵的裝置從上部將模具吸住，使模具脫模，實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械化操作，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；模具 凹槽底部寬度大于凹槽頂部，方便固定鐵塊，防止鐵塊脫落；鐵塊呈對(duì)稱(chēng)分布，操作穩(wěn)定，安 全。
[0019] (5)本發(fā)明采用設(shè)定的燒成溫度，有利于產(chǎn)品加工和產(chǎn)品性能的改善，有利于提高 其耐壓強(qiáng)度等性能指標(biāo)。
[0020] (6)本發(fā)明產(chǎn)品可廣泛用于各種熱工設(shè)備隔熱層、耐火層，達(dá)到節(jié)能、耐火的雙重 作用，有利于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為粘土磚用鑲嵌鐵塊的木質(zhì)模具結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2圖1中A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一； 圖3圖1中A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0022] 圖中，1為邊框，2為鐵塊，3為凹槽。
[0023]
【具體實(shí)施方式】 下面舉例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，各原料性能要求見(jiàn)技術(shù)方案部分，原料以重量百分比計(jì)， 用量可根據(jù)用戶(hù)所要求的技術(shù)性能具體調(diào)整。
[0024] 實(shí)施例1:莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚（比重為1.3)，配比見(jiàn)表2,按重量百分比稱(chēng)取 氫氧化鋁細(xì)粉35%、焦寶石細(xì)粉15%、藍(lán)晶石細(xì)粉10%、粘結(jié)劑高嶺土細(xì)粉40%，將上述原 料加入強(qiáng)制攪拌機(jī)中混合，攪拌5-6分鐘；以上述原料為基礎(chǔ)原料，每噸基礎(chǔ)原料加入可 發(fā)性聚苯乙烯球1. 〇m3、鋸末0. 4m3,攪拌5-6分鐘；按比例加水，基礎(chǔ)原料與水的重量比為 1. (T1. 75 :1，經(jīng)攪拌制成流動(dòng)的泥漿狀料，攪拌5-6分鐘；然后注入模具中澆注成磚坯，將 磚坯干燥，然后裝入窯爐；從常溫加熱至135(Tl40(rC，保溫2~3h，燒成。
[0025]所述磚坯干燥分兩段進(jìn)行，第一段為低溫干燥，干燥溫度為20~35°C，干燥時(shí)間為 24~36h;第二段為強(qiáng)制干燥，干燥溫度為9(Tll(TC，干燥時(shí)間為24~36h，干燥后磚坯水分質(zhì) 量含量控制在5%以下。磚坯干燥時(shí)采用蜂窩鋁合金烘干托板，其中鋁合金板上帶有透氣排 水孔，鋁合金板上敷設(shè)有棉布層，鋁合金板和棉布層之間采用粘合劑粘合。
[0026] 將磚坯從常溫加熱的燒成溫度制度為：磚坯由室溫經(jīng)8~10h升溫至700~ 750°C，保溫1~1. 5h;經(jīng)5~6h升溫至1000~1050°C，保溫1. 5~2h;經(jīng)5~6h升溫至 1250~1300°C，保溫1~1. 5h;經(jīng)2~3h升溫至1350~1400°C，保溫2~3h;然后開(kāi)始 降溫，由1350~1400°C經(jīng)8~10h降溫至1100~1150°C，保溫1~1. 5h;再經(jīng)7~7. 5h 降溫至800~850°C，最后自然冷卻至100°C。
[0027] 產(chǎn)品出窯后，對(duì)其理化性能、表面質(zhì)量和外形尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)；產(chǎn)品合格后按尺寸標(biāo) 準(zhǔn)或合同要求進(jìn)行磨砌、組裝；最后將產(chǎn)品包裝入庫(kù)，保管或發(fā)貨。產(chǎn)品比重（即體積密度） 大小與聚苯乙烯小球和鋸末的加入量有關(guān)。
[0028] 實(shí)施例2 :莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚的原料配比見(jiàn)表2,生產(chǎn)方法和例1基本相同，不 同之處在于： 按配比將上述原料加入強(qiáng)制攪拌機(jī)中混合，攪拌；加入可發(fā)性聚苯乙烯球、鋸末，攪拌 5-6分鐘；按比例加水，基礎(chǔ)原料與水的重量比為1. 0 :1，經(jīng)攪拌制成流動(dòng)的泥漿狀料，攪拌 5-6分鐘；然后注入模具中澆注成磚坯，將磚坯干燥，然后裝入窯爐；從常溫加熱至1350°C， 保溫2h，燒成。
[0029] 所述磚坯干燥分兩段進(jìn)行，第一段為低溫干燥，干燥溫度20°C，干燥時(shí)間36h;第 二段為強(qiáng)制干燥，干燥溫度9°C，干燥時(shí)間6h，干燥后磚坯水分質(zhì)量