一種耐火磚及其製備方法

2023-07-14 19:38:06

專利名稱：一種耐火磚及其製備方法
技術領域：
本發明涉及耐火材料技術領域，特別涉及一種用於高溫爐窯築砌窯體或內襯所用的耐火磚。
背景技術：
耐火材料是工業領域的重要基礎性材料，目前鋼鐵的冶煉、爐焦、機械熱處理系統的工業爐窯及其內襯都需耐火材料,爐窯內及內襯需要使用大量的耐火磚,現有的耐火磚大多為粘質隔熱耐火磚，粘土磚主要由莫來石(25% 50%)、玻璃相(25% 60%)和方石英及石英(最高可達30%)所組成。通常以硬質粘土為原料，預先煅燒成熟料，然後配以軟質粘土，以半乾法或可塑法成型，溫度在1300 1400 C燒成粘土磚製品。也可以加少量的水玻璃、水泥等結合劑製成不燒製品和不定形材料。基主要應用於高爐、熱風爐、加熱爐、動力鍋爐、石灰窯、迴轉窯、玻璃窯、陶瓷和耐火磚燒成窯中。該粘土性耐火磚需預先在窯內進行燒制，這不僅要消耗大量的燃料，同時會排出廢氣，汙染環境，浪費能源，同時提高了耐火磚的成本。還有這種耐火磚使用壽命短，不可再利用。另有中國專利號為:200710062457.5的發明專利公開了一種矽質隔熱耐火磚，具體為一種適用於焦爐、碳素爐的矽質隔熱耐火磚，解決現有粘土質隔熱耐火磚存在荷重變形溫度低、高溫下易收縮、導熱率較大、保溫效果不好等缺陷，由矽石細粉81-85%，珍珠巖15-19%，外加佔上述主原料總重的下列輔料:鐵鱗粉0.45-0.55%，水泥0.9-1.1%，石灰乳
6.5-7.5%，紙漿1.95-2.2%，將矽石細粉、珍珠巖按比例加入溼碾內，然後加入鐵鱗粉、水泥幹碾1-2分鐘後，加入佔主原料總重的1.8-2.2%的水，然後加入石灰乳，碾壓10-15分鐘，最後加入紙漿，碾壓10-15分鐘，出碾，成型制坯。本發明中使用了石灰乳、紙漿、珍珠巖石等，其耐高溫有限，使用壽命有限，耐火磚報廢后不可再回收加以利用。

發明內容
為了克服上述現有技術的缺陷，本發明提供了一種耐火磚，該耐火磚不需燒制，且耐高溫、使用壽命長，工藝簡單施工方便，整體性好，收縮性，熱震穩定性比較好，有較小的收縮性能，用廢后還可回收再利用，利於環保再生資源利用。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:
一種耐火磚，其特徵在於:由下述重量份數的原料組成:
高鋁耐火骨料60%-70%，耐火水泥20%-30%，金屬鋁粉1%_3%，金屬矽粉1%_3%，矽微粉2%-4%，氧化鋁 5%-10%。
所述原料的重量份數為:高鋁耐火骨料62%-66%，耐火水泥22%-28%，金屬鋁粉2%_3%，金屬矽粉2%-3%，矽微粉2%-3%，氧化鋁5%-8%。所述原料的重量份數為:高招耐火骨料65%,耐火水泥25%,金屬招粉2%,金屬娃粉2%，矽微粉2%，氧化鋁4% ；所述高鋁耐火骨料包括40%的粗料和25%的細料；所述粗料粒徑為10-15MM，細料粒徑為 1-5MM ；
所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目。
上述耐火磚的製備方法是:將金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁混勻，加入其總量的4-5倍溫度為70--90°C度熱水稀釋，再加入高鋁耐火骨料、耐火水泥拌勻，裝入模具成型、晾乾製成。本發明具有以下優點:
1、本發明中結合劑即:將金屬鋁粉1%_3%，金屬矽粉1%_3%，矽微粉2%-4%，氧化鋁5%-10%混勻，加入其總量的4-5倍、溫度為70—90°C度熱水稀釋，再加入高鋁耐火骨料60%-70%，耐火水泥20%-30%拌勻，裝入模具成型、晾乾製成，使得該耐火磚不需燒制，可直接拌勻模具成型、晾乾製成，其耐高溫大幅提高30%，可達1800°C以上，且荷重軟化溫度提高，線膨脹係數小，增強抗熱震次數，壽命長，該耐火磚報廢后可回收再利用，可澆築切塊。2、本發明中金屬鋁粉2%_3%，金屬矽粉2%_3%，矽微粉2%_3%，氧化鋁5%_8%混勻，加入其總量的4-5倍、溫度為70—90°C度熱水稀釋，再加入高鋁耐火骨料62%-66%，耐火水泥22%-28%拌勻，裝入模具成型、晾乾製成，使得該耐火磚不需燒制，有效傳熱增強，無效傳熱減少，提高產量，燃耗，窯體壽命技術經濟指標均得到極大改善。3、本發明製備方法中，將結合劑即:金屬鋁粉2%，金屬矽粉2%，矽微粉2%，氧化鋁4%混勻，加入其總量4-5倍的70--90°C度熱水稀釋，再加入高鋁耐火骨料65%，耐火水泥25%拌勻，裝入模 具成型、晾乾製成，該配方不但具有上述優點，而且抗氧化高強度，有一定的導熱係數和抗熱震性；所述高鋁耐火骨料包括40%的粗料和25%的細料；所述粗料粒徑為10-15MM，細料粒徑為1-5MM，實踐證明其具有更高的耐高溫、抗壓強度；所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目，增強流動性。4、本發明中配方及製備方法中加入其總量4-5倍的70--90°C度熱水稀釋，能使原料充分混合，其方法簡單，實用。
具體實施例方式實施例1
一種耐火磚，由下述重量份數的原料組成:高鋁耐火骨料62%-66%，耐火水泥22%-28%，金屬鋁粉2%-3%，金屬矽粉2%-3%，矽微粉2%_3%，氧化鋁5%_8%。
該耐火磚的製備方法是:將上述配方中金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁拌勻，力口A 4-5倍，溫度為70--90°C度熱水稀釋，然後再加入上述配方中高鋁耐火骨料、耐火水泥拌勻，裝入模具成型、晾乾製成，即將上述混合料根據需要裝入方形、或做成空心、或其它形狀的模具中自然成型，且根據氣溫高低一般需10-30天即可晾乾成為產品。本配方中加入了結合劑，即金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁，使得該耐火磚不需燒制，攪拌後可模具成型、晾乾製成，其耐火溫度提高30%，可達1800°C以上，荷重軟化溫度提高，線膨脹係數小，增強抗熱震次數，壽命長，且該耐火磚報廢后可回收再利用，可澆築切塊。所述耐火水泥也叫鋁酸鹽水泥。鋁酸鹽水泥是以鋁礬土和石灰石為原料，經煅燒製得的以鋁酸鈣為主要成分、氧化鋁含量約50%的熟料，再磨製成的水硬性膠凝材料。鋁酸鹽水泥常為黃或褐色，也有呈灰色的。鋁酸鹽水泥的主要礦物成為鋁酸一鈣(CaO A1203，簡寫CA)及其他的鋁酸鹽，以及少量的矽酸二鈣(2Ca0.Si02)等。所述高鋁耐火骨料也即是高鋁骨料、礬土骨料，也叫耐火骨料，品位高的稱為高鋁骨料，它是耐火澆注料中不可缺少的原料，它能和高鋁水泥、細粉、按比例混合後生成強度非常高的耐火混凝土。實施例2
一種耐火磚，由下述重量份數的原料組成:高鋁耐火骨料70%，耐火水泥20%，金屬鋁粉1%，金屬矽粉1%，矽微粉2%，氧化鋁6%。
該耐火磚的製備方法是:將上述配方中金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁拌勻，所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目，加入4-5倍，溫度為70°C度熱水稀釋，然後再加入上述配方中高鋁耐火骨料、耐火水泥拌勻，裝入模具成型、晾乾製成。本配方中加入了結合劑，即金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁，使得該耐火磚不需燒制，攪拌後可模具成型、晾乾製成，其耐火溫度提高30%，可達1800°C以上，且該耐火磚報廢后可回收再利用，即報廢后可粉碎加入以上結合劑再拌勻即可製作耐火磚，有效傳熱增強，無效傳熱減少，提高產量，燃耗，窯體壽命技術經濟指標均得到極大改善。實施例3
一種耐火磚，由下述重 量份數的原料組成:高鋁耐火骨料60%，耐火水泥30%，金屬鋁粉3%，金屬矽粉3%，矽微粉4%，氧化鋁10%。該耐火磚的製備方法是:將上述配方中金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁拌勻，所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目，加入重量為5倍，溫度為90°C度熱水稀釋，然後再加入上述配方中高鋁耐火骨料，(其中高鋁耐火骨料包括粒徑為10-15MM的粗料40%和粒徑為0-5MM的細料25%);和耐火水泥拌勻，裝入模具成型、晾乾製成。本配方中加入了結合劑，即金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁，使得該耐火磚不需燒制，攪拌後可模具成型、晾乾製成，其耐火溫度提高30%，可達1800°C以上，且該耐火磚報廢后可回收再利用，即報廢后可粉碎再拌勻製作耐火磚。實施例4
一種耐火磚，由下述重量份數的原料組成:高鋁耐火骨料65%，耐火水泥25%，金屬鋁粉2%，金屬矽粉2%，矽微粉2%，氧化鋁4% ；
該耐火磚的製備方法是:將上述配方中金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁拌勻，所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目，加入重量為其總重5倍，溫度為85°C度熱水稀釋，然後再加入上述配方中高鋁耐火骨料、和耐火水泥拌勻，裝入模具成型、晾乾製成，而且抗氧化高強度，有一定的導熱係數和抗熱震性；高鋁耐火骨料包括粒徑10-15MM的粗料和粒徑為1-5MM的細料，實踐證明其具有更高的耐高溫、抗壓強度；所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目，增強流動性。本配方中加入了結合劑，即金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁，使得該耐火磚不需燒制，攪拌後可模具成型、晾乾製成，其耐火溫度提高30%，可達1800°C以上，且該耐火磚報廢后可回收再利用，即報廢后可粉碎再拌勻製作耐火磚，在加入其總量4-5倍的70-9(TC度熱水稀釋，能使原料充分混合，其方法簡單，實用。
權利要求
1.一種耐火磚，其特徵在於:由下述重量份數的原料組成: 高鋁耐火骨料60%-70%，耐火水泥20%-30%，金屬鋁粉1%_3%，金屬矽粉1%_3%，矽微粉2%-4%，氧化鋁 5%-10%。
2.根據權利要求1所述的一種耐火磚，其特徵在於:所述原料的重量份數為: 高鋁耐火骨料62%-66%，耐火水泥22%-28%，金屬鋁粉2%_3%，金屬矽粉2%_3%，矽微粉2%-3%，氧化鋁 5%-8%。
3.根據權利要求1所述的一種耐火磚，其特徵在於:所述原料的重量份數為: 高鋁耐火骨料65%，耐火水泥25%，金屬鋁粉2%，金屬矽粉2%，矽微粉2%，氧化鋁4% ； 所述高鋁耐火骨料包括40%的粗料和25%的細料；所述粗料粒徑為10-15mm，細料粒徑為 1-5mm ； 所述金屬鋁粉與金屬矽粉細度為1000目。
4.根據權利要求1-3任一所述的一種耐火磚的製備方法是:將金屬招粉、金屬娃粉、娃微粉、氧化鋁混勻，加入其總重量的4-5倍，溫度為70--90°C度熱水稀釋，再加入高鋁耐火骨料、耐火水泥拌勻，裝入 模具成型、晾乾製成。
全文摘要
本發明公開了一種耐火磚及其製備方法，由下述重量份數的原料組成高鋁耐火骨料60%-70%，耐火水泥20%-30%，金屬鋁粉1%-3%，金屬矽粉1%-3%，矽微粉2%-4%，氧化鋁5%-10%。 將金屬鋁粉、金屬矽粉、矽微粉、氧化鋁混勻，加入其總量的4-5倍、溫度為70--90℃度熱水稀釋，再加入高鋁耐火骨料、耐火水泥拌勻，裝入模具成型、晾乾製成。該耐火磚不需燒制，可直接拌勻模具成型，耐火磚報廢后可回收再利用。
文檔編號C04B35/66GK103172394SQ201310089838
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月20日 優先權日2013年3月20日
發明者杜曉亮, 馬平安, 尹華建 申請人:德陽益達機電熱處理有限公司