专利名称：一种低导热率硅莫砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火材料，尤其涉及一种低导热率硅莫砖及其制备方法。
背景技术：
现今水泥窑上使用的硅莫砖由于加入了碳化硅以及为了保证产品的抗侵蚀性能和耐磨性能要求产品应具备低的气孔率较和较高的耐压强度，故硅莫砖的实际导热率均在
2.5ff/(m.K)以上，根据导热率的计算公式(见附件)，根据经验硅莫砖在水泥窑内使用部位的平均温度约为1350°C，而窑体外表面温度约为200°C，造成了极大的热损失，增大了燃料的消耗，降低了生产效率。
发明内容
本发明的技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有高耐磨性、降低导热系数的硅莫砖及其制备的方法。实现本发明技术目的的技术方案是一种低导热率硅莫砖，包括80%的一级铝矾土、10 %的碳化硅颗粒及10 %的复合微粉结合剂，所述一级铝矾土、添加碳化硅颗粒及复合微粉结合剂经高压成型后低温烧制。作为对上技术方案的进一步优化，所述低温烧制的温度为100°C。作为对上技术方案的进一步优化，所述一级铝矾土熟料包含有A1203 ^ 70%,体密> 2. 75g/cm3,所述碳化硅颗粒包含SiC ^ 97%,所述复合微粉性添加剂包含A1203 彡 80%、细度彡 5 μ mm。作为对上技术方案的进一步优化，还包括有广西白泥，所述广西白泥含A1203 彡 33%, LOI ( 15%。在水泥窑用硅莫砖中仅加入碳化硅颗粒因为氧化和成本的原因一直未能得到广泛的应用，在本发明中，碳化硅仅以颗粒形式加入，在保证了硅莫砖的耐磨性能的同时大大降低了导热系数，使硅莫砖的导热系数降低到了 2.0W/(m*K)以下，窑体外表皮温度控制在100°C左右，大大减少了热损耗，提闻了热效率。由于不使用碳化硅细粉对硅莫砖热震性能的影响，在本发明中，通过加入微粉级的复合结合剂，利用微粉性能中的促烧作用和不同的热膨胀系数造成产品在烧成过程中形成微裂纹，抵消了材料在使用过程中产生的热应力，提高了材料的热震性能。一种低导热率硅莫砖的制备方法，包括以下步骤a.)将一级铝矾土、碳化硅颗粒按比例混合；b.)拣练；各类原料在经过人工拣选后，分别经破碎筛分后也送入配料仓中储存；c.)破粉碎；d.)除铁；e.)筛分，将筛分所得的筛上料返送至c.)步骤循环，筛分所得的筛下料进入下一步骤；
f.)配料，并加入复合微粉结合剂；g.)混炼；h.)高压成型；经混炼后的混合料由630t及400t摩擦压砖机压制成型，成型后的砖坯由人工码放在干燥车上，码好的砖坯经轨道推至干燥窑干燥。i.)低温烧制；j.)结束。作为对上技术方案的进一步优化，所述h.)高压成型阶段由630t及400t摩擦压砖机压制成型。作为对上技术方案的进一步优化，所述i.)低温烧制阶段采用100°C的烧制温度。作为对上技术方案的进一步优化，所述一级铝矾土与所述碳化硅颗粒的混合比例为 10 : 1。与现有技术相比，本发明一种低导热率硅莫砖及其制备方法的有益效果主要表现为具有耐高温、抗氧化、耐磨损、机械强度高、硬度高、耐腐蚀；降低导热系数、提高热效率，同时也提高材料的热震性能。
图1所示为本发明一种低导热率硅莫砖的制备方法的流程示意图。
具体实施例方式作为本发明一种低导热率娃莫砖的制备方法的最佳实施例之一，参见附图I，一种低导热率硅莫砖，包括80%的一级铝矾土、10%的碳化硅颗粒及10%的复合微粉结合剂，一级铝矾土、添加碳化硅颗粒及复合微粉结合剂经高压成型后低温烧制。低温烧制的温度为100°C。在水泥窑用硅莫砖中仅加入碳化硅颗粒因为氧化和成本的原因一直未能得到广泛的应用，在本发明实施例中，碳化硅仅以颗粒形式加入，在保证了硅莫砖的耐磨性能的同时大大降低了导热系数，使硅莫砖的导热系数降低到了 2.0W/(m*K)以下，窑体外表皮温度控制在100°C左右，大大减少了热损耗，提高了热效率。由于不使用碳化硅细粉对硅莫砖热震性能的影响，在本发明实施例中，通过加入微粉级的复合结合剂，利用微粉性能中的促烧作用和不同的热膨胀系数造成产品在烧成过程中形成微裂纹，抵消了材料在使用过程中产生的热应力，提高了材料的热震性能。一级铝矾土熟料包含有A1203 ≥ 70%、体密> 2. 75g/cm3，所述碳化硅颗粒包含SiC≥97%，所述复合微粉性添加剂包含A1203≥80%、细度< 5 μ mm。还包括有广西白泥，所述广西白泥含A1203≥33%、LOI≤15%。一种低导热率硅莫砖的制备方法，包括以下步骤a.)将一级铝矾土、碳化硅颗粒按比例混合；b.)拣练；各类原料在经过人工拣选后，分别经破碎筛分后也送入配料仓中储存；c.)破粉碎；d.)除铁；e.)筛分，将筛分所得的筛上料返送至c.)步骤循环，筛分所得的筛下料进入下一步骤；f.)配料，并加入复合微粉结合剂；g.)混炼；h.)高压成型；经混炼后的混合料由630t及400t摩擦压砖机压制成型，成型后的砖坯由人工码放在干燥车上，码好的砖坯经轨道推至干燥窑干燥。i.)采用100°C的烧制温度低温烧制；j.)结束。一级铝矾土与所述碳化硅颗粒的混合比例为10 I。根据上述方法，制得的硅莫砖理化指标如下表·
项R低导热率硅莫砖
AI2Os %_^__58_
—SiC %S —8
耐火度(0C)_^__V790_
—体积密iS (g/cm3) '^2.55
显气孔率(％)_(19
常温耐压强度 MPa_2 __70_
0.2 MPa荷重软化开始温度(QC) ' ^1620——
热震稳定性(1100QC，水冷)(次) 5 __30_
耐磨系数CWT CC_^__8.2
导热率‘ W/ Cm K)彡I2.0导热基本方程(热传导方程式):均匀材料构成的平壁，且& > t2。实践证明单位时间内物体以热传导方式传递的热量Q与传热面积A成正比，与壁面两侧的温度差成正比，而与壁面厚度δ成反比，即Goc4(6-。)
0 ,弓丨入比例系数入，则得:2=义許1-,2)上式称为热传导方程式，或称为傅里叶定律。把上式改写成下面的形式
Q
r 了生
Λ = rW .
式中Λ t = trt2,为导热过程的推动力。Rn=j为单层平壁的导热热阻。导热率(导热系数):
权利要求
1.一种低导热率硅莫砖，其特征在于，包括70 % 90 %的一级铝矾土、5 % 15 %的碳化硅颗粒及5% 15%的复合微粉结合剂，所述一级铝矾土、添加碳化硅颗粒及复合微粉结合剂经高压成型后低温烧制。
2.根据权利要求I所述的一种低导热率硅莫砖，其特征在于，所述低温烧制的温度为90°C IlOO。
3.根据权利要求I所述的一种低导热率硅莫砖，其特征在于，所述一级铝矾土熟料包含有A1203 ^ 70%、体密> 2. 75g/cm3，所述碳化硅颗粒包含SiC ^ 97%，所述复合微粉性添加剂包含A1203彡80%、细度彡5 μ mm。
4.根据权利要求I所述的一种低导热率硅莫砖，其特征在于，还包括有广西白泥，所述广西白泥含A1203彡33%, LOI彡15%。
5.一种低导热率硅莫砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤 a.)将一级铝矾土、碳化硅颗粒按比例混合； b.)栋练； c.)破粉碎； d.)除铁； e.)筛分，将筛分所得的筛上料返送至c.)步骤循环，筛分所得的筛下料进入下一步骤； f.)配料，并加入复合微粉结合剂； g.)混炼； h.)高压成型； i.)低温烧制； j.)结束。
6.根据权利要求5所述低导热率硅莫砖的制备方法，其特征在于，所述h.)高压成型阶段由630t及400t摩擦压砖机压制成型。
7.根据权利要求5所述低导热率硅莫砖的制备方法，其特征在于，所述i.)低温烧制阶段采用100°c的烧制温度。
8.根据权利要求5所述低导热率硅莫砖的制备方法，其特征在于，所述一级铝矾土与所述碳化硅颗粒的混合比例为10 I。
全文摘要
本发明涉及一种耐火砖，尤其涉及一种低导热率硅莫砖，包括80％的一级铝矾土、10％的碳化硅颗粒及10％的复合微粉结合剂，所述一级铝矾土、添加碳化硅颗粒及复合微粉结合剂经高压成型后低温烧制，并通过原料处理车间、配料及混炼、成型、干燥及煅烧到检验包装等步骤，具有耐高温、抗氧化、耐磨损、机械强度高、硬度高、耐腐蚀；降低导热系数、提高热效率，同时也提高材料的热震性能。
文档编号C04B35/622GK102887713SQ20111020268
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者杨建军 申请人:郑州汇特耐火材料有限公司