一種耐火保溫磚及其製備方法與流程

2023-08-03 23:09:41 1

本發明涉及建築材料領域，具體涉及一種耐火保溫磚及其製備方法。

背景技術：

隨著國民經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，對能源的消耗也越來越大，能源短缺問題日益突出，因此，節能環保型建築材料逐漸被人們所重視，保溫磚作為建築材料中的一種，應用廣泛，通常下保溫磚是採用鋸木屑、聚輕球、高嶺土、鋁礬土熟料等，但上述原料成本較高，在製備耐火保溫磚的過程中燒結溫度較高，從另一個方面又增加了加工成本。並且工業生產對低容重耐火磚的需求量越來越大，對低容重產品的耐壓強度要求也越來越高，耐壓強度必須在1.5mpa以上，然而，目前市場上低容重的耐火磚無法達到上述耐壓強度，嚴重影響建築工程中的可靠性及安全性。因此，研製出一種能夠解決上述性能問題的保溫磚非常有必要。

鋇長石是鉀、鈉、鈣等鹼金屬或鹼土金屬的鋁矽酸鹽礦物，也叫正長石。具有熔點低、強度高、耐腐蝕、耐高溫等特性，其通過特定步驟改性後，所表現的各方面性能提高，將其應用於保溫磚領域中，具有積極的意義和作用。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種耐火保溫磚及其製備方法，該種保溫磚幹密度小，容重輕，抗壓強度高，且具有耐高溫和耐腐蝕的特點，使用壽命長，可靠性高，製備簡單方便，適宜推廣應用。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種耐火保溫磚，包括以下按重量份計的原料：河道淤泥60-80份、粉煤灰30-40份、木質纖維10-20份、改性鋇長石粉15-25份、鈉沸石粉15-25份、加氣鋁粉10-20份、鈉基膨潤土5-15份、聚丙烯酸酯共聚乳液4-8份、減水劑1-5份、發泡劑1-3份和穩泡劑1-3份；

所述改性鋇長石粉通過以下步驟製得：先將鋇長石粉碎至顆粒狀，粒徑為3-6mm，得鋇長石顆粒，再將鋇長石顆粒放入碳酸鈉與高錳酸鉀混合溶液中浸泡80-100min後，取出乾燥，加入相當於鋇長石顆粒重量2-4％的矽烷偶聯劑kh550、相當於濁沸石重量1-3％的月桂醇硫酸鈉和相當於濁沸石重量1-3％的氧化鋁於300-500r/min下攪拌15-25min後研磨，過120-160目篩即得。

進一步地，所述保溫磚包括以下按重量份計的原料：河道淤泥70份、粉煤灰35份、木質纖維15份、改性鋇長石粉20份、鈉沸石粉20份、加氣鋁粉15份、鈉基膨潤土10份、聚丙烯酸酯共聚乳液6份、減水劑3份、發泡劑2份和穩泡劑2份。

優選地，所述減水劑為木質素磺酸鈣、聚丙烯酸鈉或氨基磺酸鈉中的一種。

優選地，所述發泡劑為矽酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸氫鈉中的一種或者一種以上。

優選地，所述穩泡劑為矽樹脂聚醚乳液、聚丙烯醯胺或聚乙烯醇中的一種。

上述的一種耐火保溫磚的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)按照所述重量份配比獲取原料；

(2)將河道淤泥、粉煤灰、木質纖維、改性鋇長石粉、鈉沸石粉、加氣鋁粉、鈉基膨潤土和聚丙烯酸酯共聚乳液混合輸送至砂漿攪拌機中，再加入其總重量10-20％的水進行混合攪拌處理，攪拌轉速為70-80r/min，攪拌時間為1-2h，得漿料a；

(3)向所述漿料a中加入減水劑、發泡劑和穩泡劑，在砂漿攪拌機中攪拌混合30-40min，且攪拌轉速為70-80r/min，得漿料b；

(4)將所述漿料b澆築至模具中，通過壓力機進行壓製成型；

(5)將成型後的保溫磚置於養護室中養護處理16-24h；

(6)將養護後的保溫磚放置於烘乾機內進行烘乾處理，且烘乾溫度為75-85℃，烘乾時間24-32h；

(7)將烘乾後的保溫磚放置於高溫煅燒爐中進行高溫煅燒處理，即可，且該高溫煅燒的溫度為1120-1280℃，高溫煅燒時間為12-16h。

進一步地，所述壓力機的壓制強度為0.6-1.0mpa，壓制時間為1.0-1.5s。

進一步地，所述養護室的養護溫度為28-32℃，養護溼度為5-15％。

本發明具有如下的有益效果：

(1)本發明的耐火保溫磚原料來源廣泛，製備簡單，原料中採用河道淤泥和粉煤灰作為主料，大大降低了原料成本，生產流程中可採用低溫快燒，能耗低，生產效率高；

(2)本發明的耐火保溫磚通過對生產原料及工藝的改進，加入改性鋇長石粉、鈉沸石粉及鈉基膨潤土等成分，使得成品保溫磚能達到幹密度小，容重輕，抗壓強度高的要求，經研發技術人員檢測，其平均每塊標準的保溫磚幹密度≤680kg/m3，抗壓強度≥32.6mpa，其檢測指標均遠遠大於國家行業標準，另外，該種耐火保溫磚還具有耐高溫和耐腐蝕的特點，使用壽命長，可靠性高，適宜推廣應用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。

實施例1

一種耐火保溫磚，包括以下原料：河道淤泥60kg、粉煤灰30kg、木質纖維10kg、改性鋇長石粉15kg、鈉沸石粉15kg、加氣鋁粉10kg、鈉基膨潤土5kg、聚丙烯酸酯共聚乳液4kg、減水劑1kg、發泡劑1kg和穩泡劑1kg；

所述改性鋇長石粉通過以下步驟製得：先將鋇長石粉碎至顆粒狀，粒徑為3-6mm，得鋇長石顆粒，再將鋇長石顆粒放入碳酸鈉與高錳酸鉀混合溶液中浸泡80min後，取出乾燥，加入相當於鋇長石顆粒重量2％的矽烷偶聯劑kh550、相當於濁沸石重量1％的月桂醇硫酸鈉和相當於濁沸石重量1％的氧化鋁於300r/min下攪拌15min後研磨，過120目篩即得。

其中，上述的減水劑採用木質素磺酸鈣；發泡劑採用矽酸鈉；穩泡劑採用矽樹脂聚醚乳液。

上述的一種耐火保溫磚的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)先將河道淤泥、粉煤灰、木質纖維、改性鋇長石粉、鈉沸石粉、加氣鋁粉、鈉基膨潤土和聚丙烯酸酯共聚乳液混合輸送至砂漿攪拌機中，再加入其總重量10％的水進行混合攪拌處理，攪拌轉速為70r/min，攪拌時間為1h，得漿料a；

(2)再向所述漿料a中加入減水劑、發泡劑和穩泡劑，在砂漿攪拌機中攪拌混合30min，且攪拌轉速為70r/min，得漿料b；

(3)之後將所述漿料b澆築至模具中，通過壓力機進行壓製成型，且對磚料的壓制強度為0.6mpa，壓制時間為1.0s；

(4)接著將成型後的保溫磚置於養護室中，控制養護室的環境條件：養護溫度控制在28℃，養護溼度設定為5％，養護時間設定為16h；

(5)然後將養護後的保溫磚放置於烘乾機內進行烘乾處理，且烘乾溫度為75℃，烘乾時間24h；

(6)最後將烘乾後的保溫磚放置於高溫煅燒爐中進行高溫煅燒處理，即製得本發明的耐火保溫磚，且上述的高溫煅燒的溫度為1120℃，高溫煅燒時間為12h。

實施例2

一種耐火保溫磚，包括以下原料：河道淤泥70kg、粉煤灰35kg、木質纖維15kg、改性鋇長石粉20kg、鈉沸石粉20kg、加氣鋁粉15kg、鈉基膨潤土10kg、聚丙烯酸酯共聚乳液6kg、減水劑3kg、發泡劑2kg和穩泡劑2kg；

所述改性鋇長石粉通過以下步驟製得：先將鋇長石粉碎至顆粒狀，粒徑為3-6mm，得鋇長石顆粒，再將鋇長石顆粒放入碳酸鈉與高錳酸鉀混合溶液中浸泡90min後，取出乾燥，加入相當於鋇長石顆粒重量3％的矽烷偶聯劑kh550、相當於濁沸石重量2％的月桂醇硫酸鈉和相當於濁沸石重量2％的氧化鋁於400r/min下攪拌20min後研磨，過140目篩即得。

其中，上述的減水劑採用聚丙烯酸鈉；發泡劑採用碳酸鈣和碳酸鎂兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；穩泡劑採用聚丙烯醯胺。

上述的一種耐火保溫磚的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)先將河道淤泥、粉煤灰、木質纖維、改性鋇長石粉、鈉沸石粉、加氣鋁粉、鈉基膨潤土和聚丙烯酸酯共聚乳液混合輸送至砂漿攪拌機中，再加入其總重量15％的水進行混合攪拌處理，攪拌轉速為75r/min，攪拌時間為1.5h，得漿料a；

(2)再向所述漿料a中加入減水劑、發泡劑和穩泡劑，在砂漿攪拌機中攪拌混合35min，且攪拌轉速為75r/min，得漿料b；

(3)之後將所述漿料b澆築至模具中，通過壓力機進行壓製成型，且對磚料的壓制強度為0.8mpa，壓制時間為1.2s；

(4)接著將成型後的保溫磚置於養護室中，控制養護室的環境條件：養護溫度控制在30℃，養護溼度設定為10％，養護時間設定為20h；

(5)然後將養護後的保溫磚放置於烘乾機內進行烘乾處理，且烘乾溫度為80℃，烘乾時間28h；

(6)最後將烘乾後的保溫磚放置於高溫煅燒爐中進行高溫煅燒處理，即製得本發明的耐火保溫磚，且上述的高溫煅燒的溫度為1200℃，高溫煅燒時間為14h。

實施例3

一種耐火保溫磚，包括以下原料：河道淤泥80kg、粉煤灰40kg、木質纖維20kg、改性鋇長石粉25kg、鈉沸石粉25kg、加氣鋁粉20kg、鈉基膨潤土15kg、聚丙烯酸酯共聚乳液8kg、減水劑5kg、發泡劑3kg和穩泡劑3kg；

所述改性鋇長石粉通過以下步驟製得：先將鋇長石粉碎至顆粒狀，粒徑為3-6mm，得鋇長石顆粒，再將鋇長石顆粒放入碳酸鈉與高錳酸鉀混合溶液中浸泡100min後，取出乾燥，加入相當於鋇長石顆粒重量4％的矽烷偶聯劑kh550、相當於濁沸石重量3％的月桂醇硫酸鈉和相當於濁沸石重量3％的氧化鋁於500r/min下攪拌25min後研磨，過160目篩即得。

其中，上述的減水劑採用氨基磺酸鈉；發泡劑採用碳酸氫鈉；穩泡劑採用聚乙烯醇。

上述的一種耐火保溫磚的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)先將河道淤泥、粉煤灰、木質纖維、改性鋇長石粉、鈉沸石粉、加氣鋁粉、鈉基膨潤土和聚丙烯酸酯共聚乳液混合輸送至砂漿攪拌機中，再加入其總重量20％的水進行混合攪拌處理，攪拌轉速為80r/min，攪拌時間為2h，得漿料a；

(2)再向所述漿料a中加入減水劑、發泡劑和穩泡劑，在砂漿攪拌機中攪拌混合40min，且攪拌轉速為80r/min，得漿料b；

(3)之後將所述漿料b澆築至模具中，通過壓力機進行壓製成型，且對磚料的壓制強度為1.0mpa，壓制時間為1.5s；

(4)接著將成型後的保溫磚置於養護室中，控制養護室的環境條件：養護溫度控制在32℃，養護溼度設定為15％，養護時間設定為24h；

(5)然後將養護後的保溫磚放置於烘乾機內進行烘乾處理，且烘乾溫度為85℃，烘乾時間32h；

(6)最後將烘乾後的保溫磚放置於高溫煅燒爐中進行高溫煅燒處理，即製得本發明的耐火保溫磚，且上述的高溫煅燒的溫度為1280℃，高溫煅燒時間為16h。

實施例4

一種耐火保溫磚，包括以下原料：河道淤泥70kg、粉煤灰35kg、木質纖維15kg、改性鋇長石粉20kg、鈉沸石粉20kg、加氣鋁粉15kg、鈉基膨潤土10kg、聚丙烯酸酯共聚乳液6kg、減水劑3kg、發泡劑2kg和穩泡劑2kg；

所述改性鋇長石粉通過以下步驟製得：先將鋇長石粉碎至顆粒狀，粒徑為3-6mm，得鋇長石顆粒，再將鋇長石顆粒放入碳酸鈉與高錳酸鉀混合溶液中浸泡80min後，取出乾燥，加入相當於鋇長石顆粒重量4％的矽烷偶聯劑kh550、相當於濁沸石重量1％的月桂醇硫酸鈉和相當於濁沸石重量1％的氧化鋁於500r/min下攪拌15min後研磨，過120目篩即得。

其中，上述的減水劑採用木質素磺酸鈣；發泡劑採用矽酸鈉；穩泡劑採用聚乙烯醇。

上述的一種耐火保溫磚的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)先將河道淤泥、粉煤灰、木質纖維、改性鋇長石粉、鈉沸石粉、加氣鋁粉、鈉基膨潤土和聚丙烯酸酯共聚乳液混合輸送至砂漿攪拌機中，再加入其總重量10％的水進行混合攪拌處理，攪拌轉速為80r/min，攪拌時間為1h，得漿料；

(2)再向所述漿料中加入減水劑、發泡劑和穩泡劑，在砂漿攪拌機中攪拌混合40min，且攪拌轉速為70r/min，得漿料b；

(3)之後將所述漿料b澆築至模具中，通過壓力機進行壓製成型，且對磚料的壓制強度為0.6mpa，壓制時間為1.5s；

(4)接著將成型後的保溫磚置於養護室中，控制養護室的環境條件：養護溫度控制在32℃，養護溼度設定為5％，養護時間設定為16h；

(5)然後將養護後的保溫磚放置於烘乾機內進行烘乾處理，且烘乾溫度為75℃，烘乾時間32h

(6)最後將烘乾後的保溫磚放置於高溫煅燒爐中進行高溫煅燒處理，即製得本發明的耐火保溫磚，且上述的高溫煅燒的溫度為1120℃，高溫煅燒時間為16h。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。