专利名称：红硅石系列耐火砖及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火材料，特别涉及一种红硅石系列耐火砖及其生产方法。
红硅石以其自身所具有的耐高温、耐急冷急热的优点，被广泛用作耐火材料。现有技术的红硅石砖均是利用天然红硅石石料，用钎、锤等工具手工打制而成的。也有的是根据需要，先将红硅石石料用手工打制成砖坯，然后再用机床磨光。用这种方法制成的耐火砖，多用于作为高炉、热风炉等高温炉窑的炉衬使用。由于上述红硅石砖均为天然石料制成(仅做外形上的修整)，所以它存在着以下的不足之处1、不能长期存放，在库内存放一定的时间后，其表面就会形成风化层，影响使用效果，甚至导致成批红硅石砖报废;2、由于手工打制成型的红硅石砖规格难以统一，造成砌筑难度增加，不易维持一般炉窑对砖缝的要求;3、由于上述方法难以加工出异型砖，从而也就限制了其使用范围;4、由于上述现有生产技术难以实现机械化大规模生产，导致生产成本增高;5、因天然红硅石是水沉岩，岩石自身的层界线是薄弱线，在高温条件下使用一段时间后，大部分砖就会不同程度地出现界线断层、裂纹和裂口，影响使用寿命。
本发明的目的就在于克服上述现有技术中手工打制的天然红硅石砖所存在的不足之处，而提供一种以粉碎后的红硅石为基料混以粘结剂，成型后经炉窑烧制而成的红硅石系列耐火砖及其生产方法，以满足不同工业领域对红硅石系列耐火砖的需要。
本发明可以通过以下措施来实现本发明的红硅石系列耐火砖以粉碎后的红硅石为基料，加粘结剂混合，入模成型后，经炉窑培烧而成的。
上述红硅石基料是含SiO2量不低于93%的红硅石;上述粘结剂包括以下四种，一种是由占基料重量6-10%的水玻璃，0.003-0.008%的氟硅酸钠，0.002-0.005%的磷酸，2-5%的玻璃粉，1.5-3%的滑石粉组成;另一种是由占基料重量8-12%的磷酸铝液，6-10%的水玻璃，0.6-1%的氟化铵组成;第三种是由占基料重量8-15%的卤水，2-4%的耐火粘土，1-2%的滑石粉，7-10%的轻烧氧化镁组成;第四种是由占基料重量1-2%的纸浆，6-8%的饱和石灰乳液，0.5-1%的Fe3O4粉，2-5%的石英玻璃粉组成。
本发明的红硅石系列耐火砖也可采用以下措施来实现红硅石基料中颗粒为3-8mm的大颗粒占30-48%(重量)，颗粒为1-3mm的中小颗粒占10-20%(重量)，颗粒在1mm以下的细粉占40-50%(重量)，1mm以下的细粉中粒度在200目以下的占55-65%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂是由模数2.6-3、比重1.12-1.38的水玻璃，比重为1.08-1.2的磷酸组成;固态粘结剂是由粒度在200目以下的普通玻璃粉和200目以下的滑石粉，以及主要成分含量不低于95%的硅氟酸钠组成。
本发明的红硅石系列耐火砖还可采用下述措施来实现红硅石基料中，颗粒为2-5mm的大颗粒占20-35%(重量)，颗粒为1-2mm的中小颗粒占30-40%(重量)，粒度在200目以下的细粉占40-48%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂是由比重1.12-1.38、模数为2.6-3的水玻璃，比重1.28-1.32的磷酸铝液组成，磷酸铝液是采用在含量为85%的工业浓磷酸中加2-5%(重量)的铝，在其溶解后稀释而成的;固态粘结剂为NH4F含量在80%以上的工业氟化铵。
本发明也还可以采用下述措施来实现粉碎的红硅石基料中，颗粒为3-6mm的大颗粒占30-42%(重量)，颗粒为1-3mm的中小颗粒占15-24%(重量)，粒度在200目以下的细粉占40-50%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂为比重1.18-1.24的卤水;固态粘结剂是由耐火度不低于1580℃的结合耐火粘土，粒度在200目以下的滑石粉，和轻烧氧化镁粉组成。
除上述措施外，本发明也可采用下面的措施来实现红硅石基料中，颗粒为1-3mm的大颗粒占35-50%(重量)，颗粒为0.5-1mm的中小颗粒占15-20%(重量)，粒度在200目以下的细粉占40-48%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂是由比重不低于1.17的纸浆和CaO含量不低于85%的石灰块溶解成的饱和石灰乳液组成，饱和石灰乳液中CaO的含量不低于26%;固态粘结剂是由含Fe3O4量在90%以上的铁粉，粒度在200目以下的含SiO2不少于99%的石英玻璃粉组成。
用于生产上述的红硅石系列耐火砖的生产方法如下先将常温下起粘结作用的液态粘结剂混入大颗粒的红硅石基料中，搅拌均匀，将高温下起粘结作用的固态粘结剂混入细粉状的红硅石基料中，搅拌均匀，然后再将大颗粒、中小颗粒和细粉状的红硅石共同混合均匀;混合好后，入模成型，待其干燥后即可入窑培烧，在加温到1100℃-1450℃后，保持24小时之后，出窑入库。
本发明以上所述的几种配比方法所加工出的红硅石系列耐火砖可适用于炉温在800℃-1650℃之间的各种工业炉窑，它具有使用寿命长，抗风化，在高温条件下热稳定性好，不裂不断，适用范围广的优点。另外，由于本发明的红硅石系列耐火砖可实现大规模的机械化生产，所以可大大地降低其生产成本，并可根据实际需要，生产出各种异型砖。
本发明下面将结合实施例作以详细的说明，但并不是限制本发明。
实施例1取SiO2含量不低于93%的粉碎后的红硅石基料40kg，基料中，大颗粒的红硅石15.4kg，中小颗粒的红硅石5.2kg，颗粒在1mm以下的红硅石细粉19.4kg，细粉中粒度在200目红硅石11.4kg;在常温条件下，先将用模数2.6、比重1.38的水玻璃3kg与比重为1.1的磷酸0.12kg混合而成的液态粘结剂混入大颗粒红硅石基料中，将由粒度在200目以下的普通玻璃粉1.2kg，粒度在200目以下的滑石粉0.8kg，主要成分含量不低于95%的氟硅酸钠0.15kg组成的固态粘结剂(在高温下起粘结作用)与红硅石细粉充分混合，再将分别将上述两种混合料与中、小颗粒红硅石基料共同混合，搅拌均匀。之后，即可入模成型，待其干燥后，送入窑炉内培烧。由于天然红硅石最大的特点是热稳定性好，对加热升温的速度要求不严，因此在培烧时无需制定严格的升温曲线，只需在200℃以下适当慢升温，以利于水份的排出，升温速度一般保持在10℃-15℃/小时即可，当炉温越过150℃-200℃这一区域后，便可任意速度升温，直到1100℃时，在这一温度下保持24小时后即可出窑，入库。上述实施例所烧制出的红硅石砖可适用于作炉温在800℃-1000℃炉窑的内衬。
实施例2取SiO2含量不低于95%的红硅石基料100g，基料中，大颗粒的红硅石22g，中、小颗粒的红硅石30g，粒度在200目以下的红硅石细粉48g;在常温条件下先将由比重为1.17、模数为2.8的水玻璃6.6g，比重为1.32的磷酸铝液8.4g组成的液态粘结剂与大颗粒的红硅石基料充分混合，然后在把混合好的大颗粒红硅石混合料与0.8g氟化铵，中、小颗粒的红硅石以及红硅石细粉基料加以充分混合，搅拌均匀后，入模成型，干燥后，按实施例1所述的培烧工艺入窑烧制，待温度升至1310℃-1350℃时，在这一温度下保持24小时，即可出窑入库。本实施例所烧制出的红硅石砖，可用于作温度在1250℃-1400℃的炉窑内衬，尤其适于作钛、锆、氯等具有强腐蚀工况下工作的炉窑的内衬。
实施例3取SiO2含量不低于95%的粉碎后的红硅石基料929g，基料中，大颗粒红硅石374g，中、小颗粒的红硅石244g，200目以下的细粉311g;先将比重为1.2的卤水116g与颗粒状红硅石基料混合，将32g结合耐火粘土，21g200目以下的滑石粉，以及125g轻烧氧化镁粉，与200目以下的红硅石细粉充分混合，再将上述两种混合料加在一起共同混合，均匀后即可入模成型，待干燥后，按实施例2所述的培烧工艺进行烧制。本实施例所烧制出的红硅石砖可用于作炉温在1250℃-1400℃的炉窑内衬。
实施例4取SiO2含量不低于98%的粉碎后的红硅石基料150g，基料中，大颗粒的红硅石为60g，中、小颗粒的红硅石为23g，200目以下的红硅石细粉67g;在常温条件下将由饱和石灰乳液(CaO含量不低于26%)10.5g，比重1.17的纸浆液2.8g组成的液态粘结剂与颗粒状的红硅石基料充分混合，将由SiO2含量不低于99%的粒度在200目以下的石英玻璃粉5.4g，Fe3O4细粉0.75g组成的固态粘结剂与红硅石细粉混合，之后将上述两种混合料加在一起混合好后，即可入模成型，干燥后，按实施例1所述的培烧工艺入窑烧制，温度达1450℃后，保持24小时即可出窑入库。本实施例所提供的红硅石砖可用于炼铁炉，以及类似条件下的炉窑内衬，适用温度范围在1580℃-1650℃之间。
权利要求
1.本发明为一种红硅石系列耐火砖，其特征在于所述红硅石系列耐火砖是以粉碎后的红硅石为基料，加粘结剂混合均匀，入模成型后，经炉窑培烧而成的。
2.根据权利要求1所述的红硅石系列耐火砖，其特征在于上述红硅石基料是含SiO2量不低于93%的红硅石;上述粘结剂包括以下四种，一种是由占基料重量6-10%的水玻璃，0.003-0.008%的氟硅酸钠，0.002-0.005%的磷酸，2-5%的玻璃粉，1.5-3%的滑石粉组成;另一种是由占基料重量8-12%的磷酸铝液，6-10%的水玻璃，0.6-1%的氟化铵组成;第三种是由占基料重量8-15%的卤水，2-4%的耐火粘土，1-2%的滑石粉，7-10%的轻烧氧化镁组成;第四种是由占基料重量1-2%的纸浆，6-8%的饱和石灰乳液，0.5-1%的Fe3O4粉，2-5%的石英玻璃粉组成。
3.根据权利要求2所述的红硅石系列耐火砖，其特征在于红硅石基料中颗粒为3-8mm的大颗粒占30-48%(重量)，颗粒为1-3mm的中小颗粒占10-20%(重量)，颗粒在1mm以下的细粉占40-50%(重量)，1mm以下的细粉中粒度在200目以下的占55-65%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂是由模数2.6-3、比重1.12-1.38的水玻璃，比重为1.08-1.2的磷酸组成;固态粘结剂是由粒度在200目以下的普通玻璃粉和200目以下的滑石粉，以及主要成分含量不低于95%的硅氟酸钠组成。
4.根据权利要求2所述的红硅石系列耐火砖，其特征在于红硅石基料中，颗粒为2-5mm的大颗粒占20-35%(重量)，颗粒为1-2mm的中小颗粒占30-40%(重量)，粒度在200目以下的细粉占40-48%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂是由比重1.12-1.38、模数为2.6-3的水玻璃，比重1.28-1.32的磷酸铝液组成，磷酸铝液是采用在含量为85%的工业浓磷酸中加2-5%(重量)的铝，在其溶解后稀释而成的;固态粘结剂为NH4F含量在80%以上的工业氟化铵。
5.根据权利要求2所述的红硅石系列耐火砖，其特征在于红硅石基料中，颗粒为3-6mm的大颗粒占30-42%(重量)，颗粒为1-3mm的中小颗粒占15-24%(重量)，粒度在200目以下的细粉占40-50%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂为比重1.18-1.24的卤水;固态粘结剂是由耐火度不低于1580℃的结合耐火粘土，粒度在200目以下的滑石粉，和轻烧氧化镁粉组成。
6.根据权利要求2所述的红硅石系列耐火砖，其特征在于红硅石基料中，颗粒为1-3mm的大颗粒占35-50%(重量)，颗粒为0.5-1mm的中小颗粒占15-20%(重量)，粒度在200目以下的细粉占40-48%(重量);粘结剂包括液态粘结剂和固态粘结剂，液态粘结剂是由比重不低于1.17的纸浆和CaO含量不低于85%的石灰块溶解成的饱和石灰乳液组成，饱和石灰乳液中CaO的含量不低于26%;固态粘结剂是由含Fe3O4量在90%以上的铁粉，粒度在200目以下的含SiO2不少于99%的石英玻璃粉组成。
7.一种用于生产权利要求1所述的红硅石系列耐火砖的生产方法，其特征在于先将常温下起粘结作用的液态粘结剂混入大颗粒的红硅石基料中，搅拌均匀，将高温下起粘结作用的固态粘结剂混入细粉状的红硅石基料中，搅拌均匀，然后再将大颗粒、中小颗粒和细粉状的红硅石共同混合均匀;混合好后，入模成型，待其干燥后即可入窑培烧，在加温到1100℃-1450℃后，保持24小时之后，出窑入库。
全文摘要
本发明为一种红硅石系列耐火砖，其特征在于所述红硅石系列耐火砖是以粉碎后的红硅石为基料，加粘结剂混合均匀，入模成型后，经炉窑焙烧而成的。本发明的红硅石系列耐火砖可适用于炉温在800℃-1650℃之间的各种工业炉窑，它具有使用寿命长，抗风化，在高温条件下热稳定性好，不裂不断，适用范围广的优点。
文档编号C04B35/66GK1061208SQ9110842
公开日1992年5月20日 申请日期1991年10月30日 优先权日1991年10月30日
发明者朱宝章 申请人:河南省密县中州耐火材料厂, 朱宝章