一種隔熱耐火磚及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于耐火磚，具體涉及一種隔熱耐火磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、窯爐節(jié)能降耗是高溫工業(yè)重要的發(fā)展方向之一，隔熱耐火材料對(duì)窯爐節(jié)能減排具有重要意義，硅質(zhì)耐火磚是隔熱耐火材料的一個(gè)品種。硅質(zhì)隔熱耐火磚制備方法有添加燒失物法，比如加入無(wú)煙煤粉、焦炭粉等，通過(guò)將可燃物燒失來(lái)制備硅質(zhì)隔熱磚，例如：公開號(hào)cn103880439a的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種輕質(zhì)硅磚的制備方法，先將30～60wt％的硅石顆粒、10～30wt％的硅石細(xì)粉、2～6wt％的石灰石、5～15wt％的硅溶膠和10～30wt％的焦炭混合，攪拌均勻，振動(dòng)成型或搗打成型；再將成型后的坯體在110℃條件下干燥4～24小時(shí)，然后在1200～1400℃條件下保溫3～15小時(shí)。公開號(hào)cn104944976a的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種硅質(zhì)隔熱磚的制備方法，以石英砂75～85％，膨脹珍珠巖15～25％，氧化鐵粉0.3～0.4％，石灰乳8～10％，紙漿廢液4～6％等為原料，經(jīng)過(guò)配料、混練、成型、干燥、高溫?zé)?1380～1420℃)來(lái)制備。但是，上述兩項(xiàng)專利均采用多種非金屬礦產(chǎn)資源，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種隔熱耐火磚及其制備方法，原料來(lái)源廣泛，制備成本低，性能優(yōu)異。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種隔熱耐火磚，由如下質(zhì)量百分比的原料制成：

4、0.5～0.1mm次生石英巖骨料20～60％，＜0.1mm次生石英巖細(xì)粉30～70％，粘土5～10％，礦化劑3～10％；外加改性秸稈粉30-40％和結(jié)合劑3-5％。

5、優(yōu)選地，所述次生石英巖骨料或者次生石英巖細(xì)粉包括如下質(zhì)量百分含量的物相：石英60～80％，高嶺石15～40％，余量為雜質(zhì)。

6、優(yōu)選地，所述礦化劑為石灰石粉。

7、優(yōu)選地，所述改性秸稈粉的制備方法包括如下步驟：將硅溶膠與秸稈顆粒倒入攪拌機(jī)中攪拌，然后干燥、破碎、過(guò)篩，得到改性秸稈粉。

8、優(yōu)選地，所述硅溶膠與秸稈顆粒的質(zhì)量比為3～4：6～7。

9、優(yōu)選地，所述結(jié)合劑為糊精或者木質(zhì)磺酸鈣。

10、上述隔熱耐火磚的制備方法，包括如下步驟：

11、(1)將次生石英巖骨料與結(jié)合劑先倒入濕碾機(jī)中混合，再加入粘土、次生石英巖細(xì)粉、礦化劑以及改性秸稈粉混合；

12、(2)將混合均勻的物料裝入密封袋中困料；

13、(3)對(duì)困料進(jìn)行機(jī)壓成型；

14、(4)將成型好的磚坯干燥；

15、(5)將干燥后的磚坯在高溫窯爐中燒成。

16、優(yōu)選地，步驟(5)所述燒成溫度為1300～1400℃，保溫時(shí)間為8～10h。本發(fā)明的積極有益效果：

17、1.次生石英巖屬于一種伴生礦，由中酸性火山巖經(jīng)長(zhǎng)期淋濾、風(fēng)化作用而形成的一種以次生石英為主的變質(zhì)巖，該伴生礦物儲(chǔ)量巨大，來(lái)源廣泛，次生石英巖不經(jīng)煅燒直接作為耐火原料使用，加工簡(jiǎn)單，開采成本低。本發(fā)明利用次生石英巖為主要原料制備隔熱耐火磚，降低了制磚成本，有利于次生石英巖的工業(yè)化應(yīng)用。

18、2.農(nóng)業(yè)秸稈主要成分為纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素，秸稈本身具有多孔性，結(jié)構(gòu)疏松，而且具有彈性，秸稈與無(wú)機(jī)非金屬原料基質(zhì)的界面結(jié)合力低，坯料彈性后效大，難以機(jī)壓成型，本發(fā)明采用硅溶膠對(duì)秸稈顆粒進(jìn)行了改性處理，硅溶膠經(jīng)加熱轉(zhuǎn)換成硅凝膠，秸稈內(nèi)部填充硅凝膠，表面也包裹硅凝膠，硬化秸稈結(jié)構(gòu)，作為制磚的造孔劑，提高了耐火磚的成型性能。

19、3.本發(fā)明所得隔熱耐火磚400℃下熱導(dǎo)率0.18～0.28w/m·k，熱導(dǎo)率低，加熱線變化率(1300℃×3h)為+0.05～+0.14％，表明隔熱磚的高溫體積穩(wěn)定性優(yōu)良；而且隔熱磚中氣孔孔徑在幾微米到幾十微米之間，氣孔為貫通孔，顯氣孔率高達(dá)60％，體積密度0.99-1.23g/cm3，體積密度小，重量輕，耐壓強(qiáng)度1.1-2.6mpa，滿足高溫窯爐用隔熱耐火磚要求。

技術(shù)特征：

1.一種隔熱耐火磚，其特征在于，由如下質(zhì)量百分比的原料制成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱耐火磚，其特征在于，所述次生石英巖骨料或者次生石英巖細(xì)粉包括如下質(zhì)量百分含量的物相：石英60～80％，高嶺石15～40％，余量為雜質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱耐火磚，其特征在于，所述礦化劑為石灰石粉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱耐火磚，其特征在于，所述改性秸稈粉的制備方法包括如下步驟：將硅溶膠與秸稈顆粒倒入攪拌機(jī)中攪拌，然后干燥、破碎、過(guò)篩，得到改性秸稈粉。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱耐火磚，其特征在于，所述硅溶膠與秸稈顆粒的質(zhì)量比為3～4：6～7。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的隔熱耐火磚，其特征在于，所述結(jié)合劑為糊精或者木質(zhì)磺酸鈣。

7.一種權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的隔熱耐火磚的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔熱耐火磚的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述燒成溫度為1300～1400℃，保溫時(shí)間為8～10h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于隔熱磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隔熱耐火磚及其制備方法。所述隔熱耐火磚由如下質(zhì)量百分比的原料制成：0.5～0.1mm次生石英巖骨料20～60％，＜0.1mm次生石英巖細(xì)粉30～70％，粘土5～10％，礦化劑3～10％；外加改性秸稈粉30?40％和結(jié)合劑3?5％。本發(fā)明隔熱耐火磚高溫體積穩(wěn)定性優(yōu)良，制備成本低廉，顯氣孔率高達(dá)60％，體積密度小，重量輕，滿足高溫窯爐用隔熱耐火磚要求。

技術(shù)研發(fā)人員：馬遠(yuǎn),史彥民,張冠軍,孫茂然
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州亨瑞達(dá)新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9