一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法與流程
2024-02-19 09:48:15 1
本發明涉及燒結磚技術領域，尤其涉及一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法。
背景技術：
工業化的進程給我們帶來了社會的進步、生產力的大幅提高，但同時也引發了一系列的能源危機。隨著對能源開採的逐年加劇，地球上的化石、燃料等不可再生資源已經漸漸枯竭，能源危機的警鐘已經敲響。近幾年來，能源問題引起了世界各國越來越多的關注，並被列入了人類面臨的四大生存問題之一。各類熱工設備及建築的保溫絕熱，是節能的重要措施，目前各類熱工設備及建築牆體大量使用保溫磚，但其硬度與耐磨性能還滿足不了需求，亟待解決。
技術實現要素：
本發明提出了一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，硬度高，耐磨性好，且製備方法簡單，便於實際操作。
本發明提出的一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、將改性埃洛石粉、鐵尾礦、玄武巖、重晶砂、碳納米管、石膏、鋇渣、玻璃微珠、竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為15-23wt％，攪拌均勻，陳化，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥，放入烘箱，在溫度105-115℃烘烤5-10h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫升溫400-500℃，保溫，繼續升溫至600-700℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
優選地，在S1中，按重量份將15-25份改性埃洛石粉、10-20份鐵尾礦、15-25份玄武巖、8-13份重晶砂、4-10份碳納米管、5-15份石膏、4-10份鋇渣、7-18份玻璃微珠、10-20份竹炭粉粉碎。
優選地，在S2中，陳化時間為15-25h。
優選地，在S3中，焙燒過程中從室溫以2.5-3.5℃/min的速度升溫400-500℃，保溫50-100min，繼續以1-2℃/min的速度升溫至600-700℃。
優選地，所述的硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將15-25份改性埃洛石粉、10-20份鐵尾礦、15-25份玄武巖、8-13份重晶砂、4-10份碳納米管、5-15份石膏、4-10份鋇渣、7-18份玻璃微珠、10-20份竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為15-23wt％，攪拌均勻，陳化15-25h，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥10-18h，放入烘箱，在溫度105-115℃烘烤5-10h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫以2.5-3.5℃/min的速度升溫400-500℃，保溫50-100min，繼續以1-2℃/min的速度升溫至600-700℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
優選地，改性埃洛石粉採用如下工藝製備：將埃洛石粉末、氫氧化鈉溶液混合攪拌，送入超聲波粉碎機中超聲，調節體系pH值至4.5-5.2，噴霧乾燥，加入乙醇溶液、高嶺土、γ-巰丙基三甲氧基矽烷混合攪拌，研磨，在溫度75-85℃攪拌，加入絲膠溶液、乙二醇二縮水甘油基醚繼續攪拌，過濾，洗滌，在溫度70-80℃乾燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
優選地，將埃洛石粉末、氫氧化鈉溶液混合攪拌，其中攪拌時間為3-5h，攪拌溫度為65-75℃，攪拌速度為400-520r/min。
優選地，送入超聲波粉碎機中超聲，其中超聲功率為400-460W，超聲頻率為25-35kHz，超聲時間為15-25min。
優選地，埃洛石粉末、高嶺土、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、乙二醇二縮水甘油基醚的重量比為30-50：15-35：2-6：1-5。
優選地，改性埃洛石粉採用如下工藝製備：按重量份將30-50份埃洛石粉末、80-120份濃度為1.2-1.8mol/L氫氧化鈉溶液混合攪拌3-5h，攪拌溫度為65-75℃，攪拌速度為400-520r/min，送入功率為400-460W，頻率為25-35kHz的超聲波粉碎機中超聲15-25min，調節體系pH值至4.5-5.2，噴霧乾燥，加入100-140份濃度為65-75wt％乙醇溶液、15-35份高嶺土、2-6份γ-巰丙基三甲氧基矽烷混合攪拌2-4h，研磨20-40min，在溫度75-85℃攪拌2-4h，加入20-50份濃度為0.15-0.25wt％絲膠溶液、1-5份乙二醇二縮水甘油基醚繼續攪拌30-60min，過濾，洗滌，在溫度70-80℃乾燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
本發明的埃洛石粉末中含有鋁和矽元素，採用氫氧化鈉處理後形成矽酸鹽與鋁酸鹽，與高嶺土進行離子交換後可進入高嶺土層間，配合γ-巰丙基三甲氧基矽烷接枝，可改善與鐵尾礦、玄武巖、重晶砂、碳納米管、石膏、鋇渣、玻璃微珠、竹炭粉相容性，且可增強高嶺土層間距，分散性好，與鐵尾礦、玄武巖分散性能優異，進一步在乙二醇二縮水甘油基醚的配合下，在埃洛石納米管表面形成極性與非極性相容佳的高分子網狀空間結構，鐵尾礦、玄武巖、重晶砂、碳納米管、石膏、鋇渣、玻璃微珠與改性埃洛石粉相容性進一步增強，經過燒結後，製品硬度與耐磨性極為優異。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、將改性埃洛石粉、鐵尾礦、玄武巖、重晶砂、碳納米管、石膏、鋇渣、玻璃微珠、竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為15wt％，攪拌均勻，陳化，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥，放入烘箱，在溫度115℃烘烤5h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫升溫500℃，保溫，繼續升溫至600℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
實施例2
一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、將改性埃洛石粉、鐵尾礦、玄武巖、重晶砂、碳納米管、石膏、鋇渣、玻璃微珠、竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為23wt％，攪拌均勻，陳化，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥，放入烘箱，在溫度105℃烘烤10h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫升溫400℃，保溫，繼續升溫至700℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
實施例3
一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將25份改性埃洛石粉、10份鐵尾礦、25份玄武巖、8份重晶砂、10份碳納米管、5份石膏、10份鋇渣、7份玻璃微珠、20份竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為15wt％，攪拌均勻，陳化25h，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥10h，放入烘箱，在溫度115℃烘烤5h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫以3.5℃/min的速度升溫400℃，保溫100min，繼續以1℃/min的速度升溫至700℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
改性埃洛石粉採用如下工藝製備：按重量份將30份埃洛石粉末、120份濃度為1.2mol/L氫氧化鈉溶液混合攪拌5h，攪拌溫度為65℃，攪拌速度為520r/min，送入功率為400W，頻率為35kHz的超聲波粉碎機中超聲15min，調節體系pH值至5.2，噴霧乾燥，加入100份濃度為75wt％乙醇溶液、15份高嶺土、6份γ-巰丙基三甲氧基矽烷混合攪拌2h，研磨40min，在溫度75℃攪拌4h，加入20份濃度為0.25wt％絲膠溶液、1份乙二醇二縮水甘油基醚繼續攪拌60min，過濾，洗滌，在溫度70℃乾燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
實施例4
一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將15份改性埃洛石粉、20份鐵尾礦、15份玄武巖、13份重晶砂、4份碳納米管、15份石膏、4份鋇渣、18份玻璃微珠、10份竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為23wt％，攪拌均勻，陳化15h，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥18h，放入烘箱，在溫度105℃烘烤10h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫以2.5℃/min的速度升溫500℃，保溫50min，繼續以2℃/min的速度升溫至600℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
改性埃洛石粉採用如下工藝製備：按重量份將50份埃洛石粉末、80份濃度為1.8mol/L氫氧化鈉溶液混合攪拌3h，攪拌溫度為75℃，攪拌速度為400r/min，送入功率為460W，頻率為25kHz的超聲波粉碎機中超聲25min，調節體系pH值至4.5，噴霧乾燥，加入140份濃度為65wt％乙醇溶液、35份高嶺土、2份γ-巰丙基三甲氧基矽烷混合攪拌4h，研磨20min，在溫度85℃攪拌2h，加入50份濃度為0.15wt％絲膠溶液、5份乙二醇二縮水甘油基醚繼續攪拌30min，過濾，洗滌，在溫度80℃乾燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
實施例5
一種硬度高且具有優異耐磨性保溫磚的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將19份改性埃洛石粉、16份鐵尾礦、22份玄武巖、10份重晶砂、8份碳納米管、12份石膏、9份鋇渣、12份玻璃微珠、18份竹炭粉粉碎，過0.5mm的篩子；
S2、加水至含水量為18wt％，攪拌均勻，陳化22h，制磚坯；
S3、將磚坯在室內自然乾燥16h，放入烘箱，在溫度110℃烘烤8h後裝爐焙燒，焙燒過程中從室溫以2.9℃/min的速度升溫460℃，保溫80min，繼續以1.5℃/min的速度升溫至620℃，降溫至室溫，得到硬度高且具有優異耐磨性保溫磚。
改性埃洛石粉採用如下工藝製備：按重量份將45份埃洛石粉末、100份濃度為1.6mol/L氫氧化鈉溶液混合攪拌4h，攪拌溫度為69℃，攪拌速度為485r/min，送入功率為425W，頻率為28kHz的超聲波粉碎機中超聲19min，調節體系pH值至4.8，噴霧乾燥，加入125份濃度為69wt％乙醇溶液、32份高嶺土、4份γ-巰丙基三甲氧基矽烷混合攪拌3h，研磨32min，在溫度78℃攪拌3h，加入34份濃度為0.22wt％絲膠溶液、3份乙二醇二縮水甘油基醚繼續攪拌42min，過濾，洗滌，在溫度76℃乾燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。