本發(fā)明涉及糖蜜的應(yīng)用，尤其是涉及糖蜜作為結(jié)合劑在制備耐火磚中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

耐材行業(yè)制備耐火磚時(shí)，常用的結(jié)合劑為廢紙漿粉。隨著國(guó)家限伐樹木、限制用木漿造紙政策的逐步落實(shí)，廢紙漿粉的量會(huì)越來越少，價(jià)格也將越來越高，導(dǎo)致耐火磚的生產(chǎn)成本將不斷提高，所以尋找一種價(jià)低易得且有長(zhǎng)期供貨潛力的新材料作為制備耐火磚的結(jié)合劑，對(duì)耐材行業(yè)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

糖蜜是制糖工業(yè)的副產(chǎn)品，是一種深棕色或黑褐色呈半流動(dòng)狀的粘稠物體，其組成因制糖原料、加工條件的不同而有所差異，其中主要含有大量可發(fā)酵糖（主要是蔗糖和果膠），因而是很好的發(fā)酵原料，可作為酵母、味精、有機(jī)酸等發(fā)酵制品的底物和基料，也可用作某些食品的原料和動(dòng)物飼料。目前糖蜜的用途一般涵蓋以下幾方面：1、在水產(chǎn)養(yǎng)殖中用作肥水和防病促長(zhǎng)劑；2、作為反芻動(dòng)物的飼料原料；3、用于特種養(yǎng)殖；4、用于飼料造粒的粘結(jié)劑和抗氧化劑；5、作為混凝土緩凝劑。申請(qǐng)人單位的發(fā)明人通過查閱國(guó)內(nèi)耐材行業(yè)有影響的學(xué)術(shù)研討會(huì)、展覽會(huì)資料以及大型行業(yè)信息刊物《耐材之窗》，國(guó)際耐材行業(yè)權(quán)威學(xué)術(shù)研究類刊物《耐火材料》等，未見有將糖蜜用作耐火材料結(jié)合劑的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種糖蜜的新用途：即糖蜜作為結(jié)合劑在制備耐火磚中的應(yīng)用。

由于我國(guó)（特別是南方）制糖業(yè)發(fā)達(dá)，糖蜜原料充足，價(jià)廉易得且資源豐富。申請(qǐng)人通過對(duì)制備耐火磚所用結(jié)合劑的深度研究，創(chuàng)造性的將糖蜜引入耐火材料生產(chǎn)中作為結(jié)合劑使用，不僅提高了成品耐火磚的性能，還大大降低了耐火磚的制造成本。經(jīng)核算，目前糖蜜濃縮液的進(jìn)廠價(jià)約800元/噸，而廢紙漿粉的進(jìn)廠價(jià)約為3400元/噸，制備耐火磚時(shí)按2.2%的使用量添加，每噸磚即可節(jié)約成本（3400-800） ×2.2%=57.2元；若采用糖蜜濃縮干粉，則進(jìn)廠價(jià)約為1250元/噸，制備耐火磚時(shí)同樣按2.2%的使用量添加，每噸磚則可節(jié)約成本（3400-1250）×2.2%=47.3元；顯著降低了耐火磚的材料成本，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

具體實(shí)施方式

下面通過具體對(duì)比實(shí)例對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

選擇廣西某廠銷售的液體糖蜜和濃縮干粉糖蜜進(jìn)行下述試驗(yàn)。

一、樣品檢測(cè) 見表1

表1

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二、樣品的常規(guī)物理表征試驗(yàn)

分別將糖蜜與水按質(zhì)量百分比1:1和1:35進(jìn)行混合，得到兩種比例的溶液。觀察液體顏色，沉淀現(xiàn)象：兩種樣品與水的混合液體都是黑色，都沒有沉淀。兩種比例的液體都能充分融合，沒有沉淀現(xiàn)象，放置24h后沒有分層現(xiàn)象。液體手感滑膩，具有一定的粘性，具備做結(jié)合劑的基本特征。

三、基本條件試驗(yàn)

將硅砂，焦寶石，熟鋁礬土，莫來石，剛玉，燒結(jié)鎂砂，碳化硅，電熔鎂砂幾種主要的耐火材料顆粒料（粒度1-3mm）和180目粉料，分別放入上述兩種比例的液體中浸泡24h，然后過濾，110℃烘干，觀察結(jié)果：均沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無(wú)新的物質(zhì)生成。具備結(jié)合劑不改變耐火原料屬性的條件。

四、制備耐火磚的對(duì)比試驗(yàn)

1、評(píng)價(jià)糖蜜的粘結(jié)力和對(duì)物料的潤(rùn)濕潤(rùn)滑作用

在硅鋁系耐材中，硅莫磚因?yàn)樘砑佑袧?rùn)濕性較差的碳化硅，其磚坯的成型性能和結(jié)合強(qiáng)度在反應(yīng)結(jié)合劑的結(jié)合性能優(yōu)劣方面具有代表性。下面按硅莫磚的配方稱量各種原料，結(jié)合劑分別選用糖蜜和廢紙漿粉進(jìn)行結(jié)合性和成型性對(duì)比：

硅莫磚配料：

85特級(jí)熟礬土顆粒（0.1~3mm）53.5%；80高鋁熟料顆粒（0.1~2mm）21.0%；90碳化硅粉（＜0.088mm）15.0%，結(jié)合粘土粉（＜0.088mm）7.5%，廢硅莫磚粉（＜0.088mm）3.0%。結(jié)合劑按原料總量的2.5%添加，其中結(jié)合劑采用廢紙漿粉的為對(duì)比磚，結(jié)合劑用糖蜜的為試驗(yàn)磚。

將采用不同結(jié)合劑的上述物料分別進(jìn)行混碾后在800t壓力機(jī)上壓制成型，自然干燥24h，得到磚坯（試驗(yàn)磚磚坯分1#、2#、3#號(hào)）。

兩種磚坯外觀對(duì)比如下：

試驗(yàn)磚：磚坯強(qiáng)度 1#：8.5MPa，2#：8.4MPa，3#：8.5MPa；外表面呈光滑蠟面，用硬物劃無(wú)劃痕。

對(duì)比磚：磚坯強(qiáng)度7.8MPa，外表面光滑，用硬物劃無(wú)劃痕。

將上述磚坯在升降爐內(nèi)進(jìn)行燒制，燒成溫度1390℃×4h,燒后磚體的理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下表2：

表2

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從檢測(cè)結(jié)果可以看出，試驗(yàn)磚的常溫指標(biāo)（氣孔率、體積密度、常溫耐壓強(qiáng)度）略高，高溫指標(biāo)（荷重軟化溫度）試驗(yàn)磚比對(duì)比磚高2℃。說明在同等條件下，用糖蜜做結(jié)合劑制備的耐火磚，其物理指標(biāo)優(yōu)于用廢紙漿粉做結(jié)合劑制備的耐火磚。即糖蜜完全可以替代紙漿粉作為制備耐火磚的結(jié)合劑。

2、在耐材制品中，堿性材料對(duì)結(jié)合劑的要求較為嚴(yán)苛，這是因?yàn)閴A性料基本上都是脊性料，泥料的潤(rùn)濕性、成型性能都較差，所以只要在堿性材料中使用的效果好，則可用于硅鋁系材料中。

下面選擇堿性材料的鎂鐵尖晶石磚作對(duì)比試驗(yàn)。

鎂鐵尖晶石磚配料：

高純鎂砂（0.1-5mm）60%；高純鎂砂（＜0.088mm）32%.Te料（0.1-3mm）8%。結(jié)合劑按原料總量的2.2%添加。其中結(jié)合劑采用廢紙漿粉的為對(duì)比磚，結(jié)合劑用糖蜜的為試驗(yàn)磚（其中試驗(yàn)磚分兩組，第一組糖蜜濃度為1.09g/cm3，樣磚編號(hào)為1-1,1-2,1-3,1-4；第二組糖蜜濃度為1.28g/cm3，樣磚編號(hào)為2-1,2-2,2-3,2-4）。

將采用不同結(jié)合劑的上述物料分別在濕碾機(jī)中混碾13分鐘，在1000t壓力機(jī)上壓制成型，自然干燥24h。在重?zé)隣t中進(jìn)行燒制，燒成溫度1550℃×7h，成品磚體的理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下表3：

表3

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從上述檢測(cè)結(jié)果可以看出，采用糖蜜做結(jié)合劑的試驗(yàn)磚，其高溫指標(biāo)（荷重軟化溫度、熱震穩(wěn)定性）優(yōu)于采用廢紙漿粉作結(jié)合劑的對(duì)比磚。即在制備耐火磚時(shí)，糖蜜完全可替代廢紙漿粉做結(jié)合劑使用。

在耐火材料行業(yè)，硅莫磚是硅鋁系耐火磚的典型產(chǎn)品，而鎂鐵尖晶石磚又是堿性耐火磚中的典型產(chǎn)品，由于糖蜜作為結(jié)合劑在制備硅莫磚和鎂鐵尖晶石磚中所取得的突出效果，可以推斷出，在制備其他耐火磚時(shí)，糖蜜也可以作為結(jié)合劑使用。且由于糖蜜原料充足，作為替代常規(guī)結(jié)合劑使用的新材料，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。