輕質莫來石隔熱磚的製作方法
2023-06-11 23:04:46
專利名稱：輕質莫來石隔熱磚的製作方法
技術領域：
本發明是對輕質保溫耐火磚的改進，尤其涉及低密度輕質莫來石隔熱磚。
背景技術：
輕質保溫耐火磚主要作用是作為窯爐隔熱保溫，其密度越小，導熱系
數也就越低，隔熱保溫效果也就越好；並且密度越小，製造所需礦物原料 也就越少，也就更好節約了耐火礦物資源。輕質隔熱磚的密度，主要是由 添加高溫燒失填充料的多少決定的，成型時高溫燒失填充料多，燒結後密 度就小。然而輕質低密度和強度又是一對矛盾體，高溫燒失填充料加入越 多，雖然所得耐火製品密度越低，但不僅成型結合也越難，而且難以得到 滿足使用要求的強度，所以實際密度很難做得很低。現有技術莫來石輕質 隔熱磚，大致組成為蘇州粘土 50—70wt。/Q, 120-320目莫來石20—45 wt%， 120-320目同質磚回料細粉0—30wt。/。，燒結後密度通常在0.6g/cn^左右， 平均35(TC導熱係數0.23 w/m.k。
中國專利CN1102822公開的以粉煤灰為主要原料製得的輕質隔熱耐火 磚，組成為粉煤灰70_90%、其它輕質材料5—25%、結合粘土/或膨 潤土5—25%,添加複合外加劑。所得製品體積密度0.6-1.0g/m3。
中國專利CN1530347公開的隧道窯和油豎窯用輕質耐火磚，採用鋁釩 土，磷酸及鋁酸鹽水泥作結合劑。所得製品伴積密度0.7-1.lg/m3。
中國專利CN1557762公開的採用鋁型ti廠工業汙泥製作輕質莫來石保 溫耐火材料，所得製品體積密度為0.6-1.0g/cm3。
中國專利CN1559985公開的堇青石一莫來石輕質耐火磚，以40.0 79.8wtX煤矸石；10.0 30.0 wt.X菱苦土； 10.0 30.0 wt.X除鐵礬土為主 要原料，加入0.02 0.2Wt^的鋸末。其製品體積密度為0.9g/cm3， 25。C導 熱係數0.195 w/m.k。
中國專利CN1803720公開的輕質隔熱耐火磚，將或為40 70wtX的粘 土熟料、或為45 75wt^的高鋁熟料、或為50 80wtX的剛玉莫來石與5 30wt^的生粘土、 0.5 3wtX的聚苯乙烯球、5 20wt^的有機燒失物混合， 外加15 25wt^的水。所得輕質磚，體積密度0.7-L2g/m3。
《保溫材料與節能技術》2005(4)，"高強度硅藻土隔熱磚的熱工性能 及生產工藝"，採用二氧化矽在60-75%硅藻土，及粘土含量大於30%，礦 物碎悄5-7%。製品體積密度為0.7g/cm3， 350卩導熱係數0.2 /111上。
由此，現有技術輕質隔熱磚，不論採用何種耐火物料配比，所得製品 的體積密度都較高，體積密度最低也要0.6g/n^以上。高的體積密度，顯然 其導熱係數相對較高，隔熱保溫性能差，而且製備所用原料多，燒成耗能 高，不利於能源的節約；其次，現有輕質隔熱磚雖然能夠接觸明火，直接 作為窯牆使用，但使用溫度不高，均在100(TC以下。
《耐火材料》2003Vol.37No.2 "高強度輕質多孔隔熱磚的研製"，以莫 來石纖維為增強材料，以結合粘土以及膨脹巖作為保溫材料，外加結合劑， 燒結製品體積密度〈0.5g/cm3，熱導率<0.5胃/111上。雖然報導體積密度能夠 <0.5g/cm3，但熱導率較高，約為0.5w/nLk左右。
此外，由上述眾多現有技術，也可以明了輕質隔熱保溫磚，實際降低 其密度並非容易，客觀上降低密度會導致其他性能的降低，例如強度的降 低，以及接觸明火溫度下降，使用壽命低，不能滿足使用要求，而無商業 價值。
發明內容
本發明目的在於克服上述已有技術的不足，提供一種密度更輕，導熱 係數更低，且能直接使用於120(TC迎火面的輕質莫來石隔熱磚。
本發明目的實現，為實現更低低密度，同時又保證有足夠強度，滿足 使用要求，主要改進 一是採用30—60wt。/。蘇州土、 5 — 20 wt %焦作灰泥， 5 — 20%河南魯山土組成複合粘土，代替原來的單一粘土； 二是採用莫來石 微粉，從而實現本發明目的。具體說，本發明輕質莫來石隔熱磚，其特徵 是由30—60wty。蘇州土， 5 — 20wtyo河南魯山土， 5—20wty。河南焦作灰泥，10 —25wt%120-320目莫來石，5-20w %800-1200目莫來石微粉，0— 30wt%120-320目磚回料細粉組成，燒結後密度為0. 4-0. 5 g/m3。
本發明採用蘇州土、河南魯山土、河南焦作灰泥組成複合粘土，替代 原用單一蘇州土，顯著提高了磚料結合性能，從而可以加大高溫燒失填充 料加入量，添加比例可以提高35%左右，為低密度創造了條件，並且良好的 結合性能，還保證了滿足要求的強度；同時又保證了磚的高溫性能(高耐火 度)，使得可以直接使用於120(TC迎火面。
800-1200目莫來石微粉在本發明中使用，促進了製品燒結性能(提高
物料結合性能)，不僅有利於增強燒結磚的強度，可以使低密度製品有高的
強度；而且充分燒結，也提高了製品的耐溫性能，從而提高了接觸明火承 受溫度。
本發明進一步組成為35 — 50wty。蘇州土， 5 —20wty。焦作灰泥，5 — 15wt% 河南魯山土， 15 —25wt%120-320目莫來石，5 —20w %■-1200目莫來石， 5—25wt%120-320目磚回料細粉。
本發明更優的組成為40 — 50wt。石蘇州土， 5 — 18wty。焦作灰泥，5 — 12wt% 河南魯山土， 15 —25wt%120-320目莫來石，10—20w %800-1200目莫來石， 10—25wt%120-320目磚回料細粉。
本發明輕質莫來石隔熱磚，由於採用複合粘土代替單一蘇州土，以及 使用800-1200目莫來石微粉，使得耐火製品在保證高溫性能(高耐火度)下， 顯著提高了磚料結合性能，從而加大了高溫燒失填充料加入量，輕質磚密 度可以做到0.4-0.5 g/m3，並且常溫抗壓強度大於1Mpa，平均350'C導熱 係數小於0.16 w/m.k，是目前密度最低、導熱係數最低的輕質磚，最高使 用溫度達到130(TC (與密度0.6 g/m3磚相仿)，並可直接與1200'C火焰接 觸，可以直接用於120(TC及以下迎火面。此外，由於高溫強度好，還具有 很強的抗剝落能力和抗氣流衝刷能力，是各種裸焰明燒陶瓷窯爐的良好內 襯材料。本發明輕質莫來石隔熱磚，廣泛適用於石化加熱爐、無機化工加 熱爐、冶金加熱爐及用於燒成陶瓷製品的輥道窯、隧道窯、抽屜窯、梭式 窯等的直接耐火內襯或隔熱層。
以下結合幾個具體實施方式
，進一步說明本發明。
具體實施例方式
實施例l:組成物料重量比蘇州土30V。，河南魯山土10%，河南焦作 灰泥20% ， 180目莫來石20%， 800目莫來石5% ， 180目同質廢磚回料細 粉15%。外加聚苯乙烯泡沫球及木屑，加量分別為混合物料的0. 26mVl00kg， 0. 25mVl00kgo
將上述物料加水成溼料，並充分混合，進行真空練泥，困料，採用擠 泥法制磚，乾燥，經1300 — 140(TC燒成燒成(製備方法與現有技術相同)。 所得耐火磚指標密度0.48g/m3，常溫耐壓強度〉lMpa，平均350'C導熱系 數O, 153 w/m.k。
實施例2:蘇州土45%，河南魯山土5%，河南焦作灰泥20%， 180目莫 來石10%， 1200目莫來石10%， 180目磚回料細粉10%,外加聚苯乙烯泡沫
球0.33mVl00kg ，木屑0. 25mVl00kg。製備方法同上。所得耐火磚指標 密度0.42 g/m3，常溫耐壓強度〉lMpa，平均35(TC導熱係數0. 145w/m. k。
實施例3:蘇州土50%，河南魯山土10%，河南焦作灰泥10%， 180目莫 來石15% ， 1000目莫來石15% ，外加聚苯乙烯泡沫球0. 3mVl00kg ，木 屑0. 25mVl00kg。製備方法同上。所得耐火磚指標密度0.45 g/m3，常溫 耐壓強度〉lMpa，平均350。C導熱係數0.150 w/m， k。
實施例4:蘇州土30%，河南魯山土15%，河南焦作灰泥5%， 180目莫 來石20%, 800目莫來石5%， 180目磚回料細粉25%,外加聚苯乙烯泡沬球 0.24m3/100kg ，木屑0. 25m3/100kg。製備方法同上。所得耐火磚指標密 度0.5 g/m3，常溫耐壓強度〉lMpa，平均35(TC導熱係數0.16w/m. k。
權利要求
1、輕質莫來石隔熱磚，其特徵是由30-60wt％蘇州土，5-20wt％河南魯山土，5-20wt％河南焦作灰泥，10-25wt％120-320目莫來石，5-20w％800-1200目莫來石微粉，0-30wt％120-320目磚回料細粉組成，燒結後密度為0.4-0.5g/m3。
2、 根據權利要求1所述輕質莫來石隔熱磚，其特徵是組成為35 — 50wt% 蘇州土， 5—20wt96焦作灰泥，5 — 15wt9&河南魯山土， 15_25wt%120-320目莫 來石，5—20w %800-1200目莫來石，5—25wt%120-320目磚回料細粉。
3、 根據權利要求2所述輕質莫來石隔熱磚，其特徵是組成為40—50wt% 蘇州土， 5 — 18wt。/。焦作灰泥，5 —12wt。/。河南魯山土， 15—25wt%120-320目 莫來石，10—20w%800-1200目莫來石，10—25wt%120-320目磚回料細粉。
全文摘要
本發明涉及一種輕質莫來石隔熱磚，其特徵是由30-60wt％蘇州土，5-20wt％河南魯山土，5-20wt％河南焦作灰泥，10-25wt％120-320目莫來石，5-20w％800-1200目莫來石微粉，0-30wt％120-320目磚回料細粉組成，燒結後密度為0.4-0.5g/m3。並且常溫抗壓強度大於1MPa，平均350℃導熱係數小於0.16w/m·k，是目前密度最低、導熱係數最低的輕質磚，最高使用溫度達到1300℃，並可直接與1200℃火焰接觸，可以直接用於1200℃及以下迎火面。此外，由於高溫強度好，還具有很強的抗剝落能力和抗氣流衝刷能力，是各種裸焰明燒陶瓷窯爐的良好內襯材料。
文檔編號C04B33/13GK101172840SQ20071013470
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月13日 優先權日2007年10月13日
發明者崔勤仙, 波 殷, 駿 殷 申請人:宜興摩根熱陶瓷有限公司