一種複合型節能耐火大磚及生產方法
2023-05-23 15:19:26 1
專利名稱：一種複合型節能耐火大磚及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種複合型節能耐火大磚及其生產方法。
背景技術：
我國是世界上最大的發展中國家，也是世界上第二大能源生產國和消費國，但是我國的能源利用效率低，只有35%左右，遠低於發達國家水平。要實現經濟社會的可持續發展，必須走節約資源的道路，同時還要不斷提高能源利用效率。エ業窯爐是エ業生產中的主要耗能設備，節能問題是當前的ー個重要課題。目前玻璃熔窯和其它熱エ設備一般都採用大型粘土磚砌築，該磚體積密度通常都大於2. 40g/ cm3,導熱係數大於I. 00ff/m *k (熱面1000°C )，用該磚砌築的玻璃熔窯和其它熱エ設備因其熱容量大，散熱快，保溫性能及抗熱震性能差，所以導致玻璃熔窯和其它熱エ設備能耗高，熱效率低，溫度不易控制，且使用壽命短。CN101768006A公開了ー種玻璃熔窯用輕質耐火材料，具有比重小、重量輕、導熱係數小的特點，但是其在組成成分中加入的微孔莫來石輕質骨料和膨脹劑，使耐火材料在製成耐火磚後具有疏鬆的膨脹結構，降低了耐火磚的密度和導熱係數，但是耐火磚的耐壓強度受到影響，作為支撐基體會影響到玻璃熔窯的整體強度，影響其使用壽命。
發明內容
本發明的目的是提供一種複合型節能耐火大磚，提高大磚的整體強度和耐火度。本發明的另ー目的是提供一種複合型節能耐火大磚的生產方法。本發明複合型節能耐火大磚所採用的技術方案是一種複合型節能耐火大磚，是由固結在一起的重質層和輕質層組成，所述重質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成矽鋁質耐火骨料50 70 %，高溫水泥5 15 %，矽微粉5 10 %，高鋁微粉6 18%，粘土粉4 14%，減水劑O. I O. 3% ;所述輕質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質骨料50-70%，高溫水泥5 15%，矽微粉5 10%，高鋁微粉6 18%，粘土粉4 14%，膨脹劑2 8%，減水劑O. I 0.3%。所述膨脹劑為藍晶石和/或紅柱石。所述矽鋁質耐火骨料為焦寶石耐火骨料或燒結莫來石耐火骨料。本發明的複合型節能耐火大磚，採用重質層和輕質層一次燒制固結而成，整塊磚的大小可任意加工，通常尺寸為450 (總厚度)X 600 X 900mm。其中重質層的密度> 2. 30g/cm3，用於提高耐火磚整體強度，輕質層的密度< I. 80g/cm3，用於降低耐火磚整體的密度和導熱係數。
本發明的重質層和輕質層按照O. 125 I : I的厚度比固結的整塊耐火磚，用在玻璃熔窯或其它熱エ設備上，具有強度高、比重低、導熱係數低、抗熱震性好、耐火度高的優點，其中耐壓強度可達50MPa以上，耐火強度大於1730°C，相比現有的粘土大磚牆其使用壽命大大提高。用本發明複合型節能耐火大磚代替普通的大型粘土磚用在玻璃熔窯和其它熱エ設備上，可以大大減輕窯體重量，減輕重量可達30 60%,同時減少熱容量；其抗熱震性好，因而窯爐的使用壽命得到極大的提高；安裝簡單方便，節約安裝成本；其導熱係數小，保溫效果好，熱損失少，顯著提高了熱能利用效率，節約能源，降低能耗和成本。本發明複合型節能耐火大磚生產方法所採用的技術方案是一種複合型節能耐火大磚的生產方法，包括如下步驟I)攪拌混料A將重質層的耐火材料按照各組分取料，加水攪拌混合均勻，形成重質混料；B將輕質層的耐火材料按照各組分取料，加水攪拌混合均勻，形成輕質混料；2)澆注將重質混料和輕質混料分別澆注、振動成型，形成重質坯層和輕質坯層；
3)將澆注成型的重質坯層和輕質坯層自然養護後，烘乾；4)將烘乾的重質坯層和輕質坯層層疊放置，於1300 1390°C下燒制，得到複合型節能耐火大磚。步驟I)A中的加水量為重質層耐火材料重量的6 8%。步驟1)B中的加水量為輕質層耐火材料重量的16 20%。步驟3)所述自然養護的時間為24 72小吋。步驟3)所述烘乾為在100 120°C條件下烘乾24 36小吋。步驟4)所述燒制時間為60 72小時。
圖I為本發明複合型節能耐火大磚的結構示意圖。
具體實施例方式實施例I本實施例的複合型節能耐火大磚如圖I所示，是由固結在一起的重質層I和輕質層2組成，重質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成焦寶石耐火骨料64.9%,高溫水泥10 %，矽微粉5 %，高鋁微粉6 %，粘土粉14 %，三聚磷酸鈉O. I % ;輕質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質骨料59.7%，高溫水泥15%，矽微粉5%，高鋁微粉6%，粘土粉12%，藍晶石2%，三聚磷酸鈉O. 3%。具體的生產方法包括如下步驟I)攪拌混料A將重質層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量6wt%的水，攪拌均勻，形成重質混料；B將輕質層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量16wt%的水，攪拌均勻，形成輕質混料；2)澆注將重質混料和輕質混料分別澆注、振動成型，形成重質坯層和輕質坯層；3)將澆注成型的重質坯層和輕質坯層自然養護24小吋，於110°C下烘乾24小時；4)將烘乾的重質坯層和輕質坯層層疊放置，重質層位於輕質層之上，其相對較大的重量可以使重質層和輕質層相互貼合的比較緊密，然後於1360°C下燒制60小吋，自然冷卻後，得到如圖I所示的複合型節能耐火大磚，其中重質層I與輕質層2的厚度比為O. 125 I。實施例2本實施例的複合型節能耐火大磚如圖I所示，是由固結在一起的重質層I和輕質層2組成，重質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成燒結莫來石耐火骨料69.8%,高溫水泥5%，矽微粉10%，高鋁微粉11%，粘土粉4%，六偏磷酸鈉0.2% ;輕質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質骨料68.8%，高溫水泥5%，矽微粉7%，高鋁微粉10%，粘土粉4%，紅柱石5 %，六偏磷酸鈉O. 2 %。具體的生 產方法包括如下步驟I)攪拌混料A將重質層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量6. 5wt%的水，攪拌均勻，形成重質混料；B將輕質層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量17wt%的水，攪拌均勻，形成輕質混料；2)澆注將重質混料和輕質混料分別澆注、振動成型，形成重質坯層和輕質坯層；3)將澆注成型的重質坯層和輕質坯層自然養護30小吋，於100°C下烘乾30小時；4)將烘乾的重質坯層和輕質坯層層疊放置，重質層位於輕質層之上，其相對較大的重量可以使重質層和輕質層相互貼合的比較緊密，然後於1300°C下燒制66小吋，自然冷卻後，得到如圖I所示的複合型節能耐火大磚，其中重質層I與輕質層2的厚度比為O. 5 I。實施例3本實施例的複合型節能耐火大磚如圖I所示，是由固結在一起的重質層I和輕質層2組成，重質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成焦寶石耐火骨料50. 7%,高溫水泥15%，矽微粉7%，高鋁微粉18%，粘土粉9%，六偏磷酸鈉0.3% ;輕質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質骨料50. 9%，高溫水泥8 %，矽微粉10 %，高鋁微粉16 %，粘土粉7 %，紅柱石8 %，六偏磷酸鈉0.1%。具體的生產方法包括如下步驟I)攪拌混料A將重質層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量8wt%的水，攪拌均勻，形成重質混料；B將輕質層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量20wt%的水，攪拌均勻，形成輕質混料；2)澆注將重質混料和輕質混料分別澆注、振動成型，形成重質坯層和輕質坯層；3)將澆注成型的重質坯層和輕質坯層自然養護72小吋，於120°C下烘乾36小時；4)將烘乾的重質坯層和輕質坯層層疊放置，重質層位於輕質層之上，其相對較大的重量可以使重質層和輕質層相互貼合的比較緊密，然後於1390°C下燒制72小吋，自然冷卻後，得到如圖I所示的複合型節能耐火大磚，其中重質層I與輕質層2的厚度比為I : I。實施例I 3複合型節能耐火大磚的性能測試數據如表所示表I各實施例複合型節能耐火大磚的性能測試數據
權利要求
1.一種複合型節能耐火大磚，其特徵在於是由固結在一起的重質層和輕質層組成，所述重質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成矽鋁質耐火骨料50 70%，高溫水泥5 15 %，矽微粉5 10 %，高鋁微粉6 18 %，粘土粉4 14 %，減水劑O. I 0.3% ;所述輕質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質骨料50-70%，高溫水泥5 15%，矽微粉5 10%，高鋁微粉6 18%，粘土粉4 14%，膨脹齊[J 2 8%，減水劑O. I O. 3%。
2.根據權利要求I所述的複合型節能耐火大磚，其特徵在於所述膨脹劑為藍晶石和/或紅柱石。
3.根據權利要求I所述的複合型節能耐火大磚，其特徵在於所述矽鋁質耐火骨料為焦寶石耐火骨料或燒結莫來石耐火骨料。
4.根據權利要求I所述的複合型節能耐火大磚，其特徵在於所述重質層和輕質層的厚度之比為O. 125 I : I。
5.一種如權利要求I所述複合型節能耐火大磚的生產方法，其特徵在於包括如下步驟 1)攪拌混料 A將重質層的耐火材料按照各組分取料，加水攪拌混合均勻，形成重質混料； B將輕質層的耐火材料按照各組分取料，加水攪拌混合均勻，形成輕質混料； 2)澆注將重質混料和輕質混料分別澆注、振動成型，形成重質坯層和輕質坯層； 3)將澆注成型的重質坯層和輕質坯層自然養護後，烘乾； 4)將烘乾的重質坯層和輕質坯層層疊放置，於1300 1390°C下燒制，得到複合型節能耐火大磚。
6.根據權利要求5所述複合型節能耐火大磚的生產方法，其特徵在於步驟1)A中的加水量為重質層耐火材料重量的6 8%。
7.根據權利要求5所述的複合型節能耐火大磚的生產方法，其特徵在於步驟1)B中的加水量為輕質層耐火材料重量的16 20%。
8.根據權利要求5所述的複合型節能耐火大磚的生產方法，其特徵在於步驟3)所述自然養護的時間為24 72小時。
9.根據權利要求5所述的複合型節能耐火大磚的生產方法，其特徵在於步驟3)所述烘乾為在100 120°C條件下烘乾24 36小時。
10.根據權利要求5所述的複合型節能耐火大磚的生產方法，其特徵在於步驟4)所述燒制時間為60 72小時。
全文摘要
本發明公開了一種複合型節能耐火大磚，是由固結在一起的重質層和輕質層組成，所述重質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成矽鋁質耐火骨料50～70％，高溫水泥5～15％，矽微粉5～10％，高鋁微粉6～18％，粘土粉4～14％，減水劑0.1～0.3％；所述輕質層採用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質骨料50-70％，高溫水泥5～15％，矽微粉5～10％，高鋁微粉6～18％，粘土粉4～14％，膨脹劑2～8％，減水劑0.1～0.3％。本發明複合型節能耐火大磚具有整體比重小、重量輕、強度高、抗熱震性好、耐火度高(＞1730℃)、導熱係數小，安裝方便等優點。
文檔編號C04B35/185GK102659422SQ20121010316
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者劉常華, 張憲嶺 申請人:河南中原特種耐火材料有限公司