一種低導熱無鉻復合磚及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種低導熱無鉻復合磚及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著水泥工業(yè)的快速發(fā)展，窯外分解干法技術的成功應用，水泥窯日趨于高產(chǎn)、大型化，水泥窯系統(tǒng)熱負荷整體提高，水泥窯煅燒帶對耐火材料的性能要求更加苛刻。傳統(tǒng)材料直接結合鎂鉻磚以其優(yōu)異使用性能長期水備受水泥企業(yè)所青睞，隨著國家環(huán)保政策的逐步完善，直接結合鎂鉻磚用后殘磚因含有劇毒六價鉻造成環(huán)境污染，逐漸被國家明令禁止使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種低導熱無鉻復合磚及其制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下:
一種低導熱無鉻復合磚:由工作層和保溫層組成，所述工作層由骨料I和粉料I外加結合劑I制成，所述保溫層由骨料2和粉料2外加復合造孔劑、結合劑2制成，其中，以質(zhì)量百分含量計，骨料I和粉料I之和為100%，骨料2和粉料2之和為100% ;所述骨料I為:粒度5-3mm的電熔鎂砂18_22%、粒度3_lmm的電熔鎂砂24_28%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂15-18%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石8-12% ;所述粉料I為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂28-35% ;所述結合劑I為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，以質(zhì)量百分比計，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料I和粉料I之和的1.0-2.0%、0.5-1.5% ;所述骨料2為:粒度5_3_的電熔鎂砂18-22%、粒度3-lmm的電熔鎂砂20_25%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂12_15%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石5_8% ;所述粉料2為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂28-33% ;所述復合造孔劑為:粒度0.5mm的球狀瀝青和粒度0.5-1.0mm的剛玉空心球，以質(zhì)量百分比計，球狀瀝青和剛玉空心球分別占骨料2和粉料2之和的2-4%、1-2% ;所述結合劑2為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，以質(zhì)量百分比計，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料2和粉料2之和的1.0-2.0%、0.5-1.5%ο所述粒徑d95指粉體中占總量95%小顆粒和占總量5%大顆粒的分界尺寸。
[0005]工作層和保溫層中以質(zhì)量百分含量計，所述四種粒度規(guī)格的電熔鎂砂中MgO彡97.2% ;所述鐵鋁尖晶石中Al2O3彡50 %，F(xiàn)e 203彡40%。
[0006]工作層和保溫層中，所述氯化鎂溶液的密度為1.23-1.25g/cm3，所述堿性紙漿廢液的密度為1.12-1.15g/cm3。
[0007]制備方法:各原料按以上配比稱量，工作層和保溫層分開濕碾，工作層和保溫層共同壓制成型得坯體，經(jīng)干燥再經(jīng)1560-1580°C燒成即得成品。
[0008]本發(fā)明涉及的各原料均為市售原料，其中電熔鎂砂，其晶粒發(fā)育良好，晶體粗大，結構致密；鐵鋁尖晶石，具有優(yōu)良的抗熱震性，抗堿性渣侵蝕能力；氯化鎂鎂溶液，在低溫下與鎂砂反應，有利于提高半成品干燥后的強度；堿性紙漿廢液，具有提高半成品的塑性；球狀瀝青，在制品燒結后燃燒沒有殘留物；剛玉空心球，具有較好的保溫性能。
[0009]本發(fā)明低導熱無鉻復合磚，工作層以電熔鎂砂和鐵鋁尖晶石為主要原料，經(jīng)高溫燒結，工作層具有耐高溫、抗熱震的性能；保溫層采用輕質(zhì)高強的結構，在工作層用料基礎上加入復合造孔劑，在保證其強度基礎上，降低其體密，增大氣孔率，導熱系數(shù)降低，從而工作層和保溫層的整體導熱系數(shù)降低，此產(chǎn)品用于大型水泥窯煅燒帶，可降低其筒體溫度，達到節(jié)能減排的作用。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0011]以下實施例中，原料規(guī)格:以質(zhì)量百分含量計，所述四種粒度規(guī)格的電熔鎂砂中MgO彡97.2% ;所述鐵鋁尖晶石中Al2O3彡50 %，F(xiàn)e 203彡40% ;所述氯化鎂溶液的密度為
1.23-1.25g/cm3，所述堿性紙漿廢液的密度為1.12-1.15g/cm3。
[0012]實施例1 原料配伍:
由工作層和保溫層組成，所述工作層由骨料I和粉料I外加結合劑I制成，所述保溫層由骨料2和粉料2外加復合造孔劑、結合劑2制成，其中，骨料I和粉料I的質(zhì)量百分含量之和為100%，骨料2和粉料2的質(zhì)量百分含量之和為100% ;所述骨料I為:粒度5-3mm的電熔鎂砂20%、粒度3-1_的電熔鎂砂25%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂15%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石10% ;所述粉料I為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂30% ;所述結合劑I為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料I和粉料I質(zhì)量之和的2%、1% ;所述骨料2為:粒度5-3mm的電熔鎂砂21%、粒度3_lmm的電熔鎂砂25%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂15%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石8% ;所述粉料2為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂31% ;所述復合造孔劑為:粒度0.5mm的球狀瀝青和粒度0.5-1.0mm的剛玉空心球，球狀瀝青和剛玉空心球分別占骨料2和粉料2質(zhì)量之和的3%、1% ;所述結合劑2為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料2和粉料2質(zhì)量之和的1%、1.5%。
[0013]制備方法:各原料按以上配比稱量，工作層和保溫層分開濕碾，用模具工作層和保溫層共同壓制成型得坯體，經(jīng)干燥再1560°C高溫下保溫9小時、檢驗即得低導熱無鉻復合磚。工作層具有80 MPa的耐壓強度，荷重軟化溫度TQ.6>1700°C，1100°C水冷12次的抗熱震穩(wěn)定性能；保溫層具有60 MPa的耐壓強度，體密為2.5g/cm3;110(TC整體綜合導熱系數(shù)為
2.2 W/(m.Κ)0
[0014]實施例2 原料配伍:
由工作層和保溫層組成，所述工作層由骨料I和粉料I外加結合劑I制成，所述保溫層由骨料2和粉料2外加復合造孔劑、結合劑2制成，其中，骨料I和粉料I的質(zhì)量百分含量之和為100%，骨料2和粉料2的質(zhì)量百分含量之和為100% ;所述骨料I為:粒度5-3mm的電熔鎂砂18%、粒度3-1_的電熔鎂砂28%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂14%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石9% ;所述粉料I為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂31% ;所述結合劑I為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料I和粉料I質(zhì)量之和的2%、1% ;所述骨料2為:粒度5-3mm的電熔鎂砂22%、粒度3_lmm的電熔鎂砂24%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂15%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石7% ;所述粉料2為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂32% ;所述復合造孔劑為:粒度0.5mm的球狀瀝青和粒度0.5-1.0mm的剛玉空心球，球狀瀝青和剛玉空心球分別占骨料2和粉料2質(zhì)量之和的4%、1% ;所述結合劑2為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料2和粉料2質(zhì)量之和的1.5%、
1.5%ο
[0015]制備方法:各原料按以上配比稱量，工作層和保溫層分開濕碾，用模具工作層和保溫層共同壓制成型得坯體，經(jīng)干燥再1580°C高溫下保溫9小時、檢驗即得低導熱無鉻復合磚。工作層具有75 MPa的耐壓強度，荷重軟化溫度TQ.6>1700°C，1100°C水冷12次的抗熱震穩(wěn)定性能；保溫層具有62 MPa的耐壓強度，體密為2.5g/cm3;110(TC整體綜合導熱系數(shù)為
2.18ff/(m.K)。
【主權項】
1.一種低導熱無鉻復合磚，其特征在于:由工作層和保溫層組成，所述工作層由骨料I和粉料I外加結合劑I制成，所述保溫層由骨料2和粉料2外加復合造孔劑、結合劑2制成，其中，以質(zhì)量百分含量計，骨料I和粉料I之和為100%，骨料2和粉料2之和為100% ;所述骨料I為:粒度5-3mm的電熔鎂砂18_22%、粒度3_lmm的電熔鎂砂24_28%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂15-18%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石8-12% ;所述粉料I為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂28-35% ;所述結合劑I為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，以質(zhì)量百分比計，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料I和粉料I之和的1.0-2.0%、0.5-1.5% ;所述骨料2為:粒度5-3mm的電熔鎂砂18_22%、粒度3_lmm的電熔鎂砂20_25%、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂12-15%、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石5-8% ;所述粉料2為:粒度d95〈0.088mm的電熔鎂砂28-33% ;所述復合造孔劑為:粒度0.5mm的球狀瀝青和粒度0.5-1.0mm的剛玉空心球，以質(zhì)量百分比計，球狀瀝青和剛玉空心球分別占骨料2和粉料2之和的2-4%、1-2% ;所述結合劑2為:氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液，以質(zhì)量百分比計，氯化鎂溶液、堿性紙漿廢液分別占骨料2和粉料2之和的1.0-2.0%、0.5-1.5%。2.如權利要求1所述的低導熱無鉻復合磚，其特征在于:以質(zhì)量百分含量計，所述四種粒度規(guī)格的電熔鎂砂中MgO彡97.2% ;所述鐵鋁尖晶石中Al2O3彡50 %，F(xiàn)e 203彡40%。3.如權利要求1所述的低導熱無鉻復合磚，其特征在于:所述氯化鎂溶液的密度為1.23-1.25g/cm3，所述堿性紙漿廢液的密度為1.12-1.15g/cm3。4.一種制備如權利要求1-3之任一項所述的低導熱無鉻復合磚的方法，其特征在于:各原料按以上配比稱量，工作層和保溫層分開濕碾，工作層和保溫層共同壓制成型得坯體，經(jīng)干燥再經(jīng)1560-1580 °C燒成即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明屬于耐火材料技術領域，具體公開一種低導熱無鉻復合磚及其制備方法。由工作層和保溫層組成，工作層由粒度5-3mm的電熔鎂砂、粒度3-1mm的電熔鎂砂、粒度1-0.088mm的電熔鎂砂、粒度0.5-2.5mm的鐵鋁尖晶石、d95<0.088mm的電熔鎂砂外加氯化鎂溶液和堿性紙漿廢液制成；保溫層在工作層基礎上加入復合造孔劑。工作層和保溫層分開濕碾，工作層和保溫層共同壓制成型得坯體，經(jīng)干燥再經(jīng)1560-1580℃燒成即得成品。本發(fā)明工作層以電熔鎂砂和鐵鋁尖晶石為主要原料，經(jīng)高溫燒結，工作層具有耐高溫、抗熱震的性能；保溫層采用輕質(zhì)高強的結構，在工作層用料基礎上加入復合造孔劑，在保證其強度基礎上，降低其體密，增大氣孔率，導熱系數(shù)降低，從而工作層和保溫層的整體導熱系數(shù)降低。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105036778
【申請?zhí)枴緾N201510569186
【發(fā)明人】袁林, 白楷選, 鄭建立, 李全有, 曹偉, 杜巍
【申請人】鄭州瑞泰耐火科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月9日