一种抗老化开裂耐火砖及其制备方法与流程

文档序号:11891011阅读:268来源:国知局
本发明涉及一种抗老化开裂耐火砖及其制备方法,属于耐火材料领域。
背景技术
:耐火砖是一种建筑材料砖类,它的属性跟它名字一样“耐火”。它是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料,能够在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。耐火砖在我们的生活中并不常见,但却在一些和我们生活息息相关的建筑中出现,比如房屋建筑、窑炉建筑、热工设备等。专利号为:201510494613.X的发明专利公开了一种利用煤矸石生产的发泡保温耐火砖及其制备方法,其原料组成按重量份配比为煤矸石40~60份、铝土矿尾矿30~50份、粉煤灰2~15份,硅砂0~15份、亚硫酸纸浆废液0~1份。该发明提供的一种利用煤矸石为主要原料生产的发泡保温耐火砖及其制备方法,虽然解决了目前国内市场上轻质耐火保温砖耐火度低、成型差、强度低与成本高的问题,但是随着科学技术的快速发展以及经济水平的不断提高,对耐火砖的抗老化开裂性能提出了更高的要求,市场上需要一种抗老化开裂性能更优异的耐火砖。技术实现要素:本发明目的在于提供一种抗老化开裂耐火砖及其制备方法。为了实现上目的,本发明采用如下技术方案:一种抗老化开裂耐火砖,由以下重量份的原料制成:锆英石20-30、硅灰石16-28、透辉石11-19、硬水铝石22-34、白刚玉15-25、方沸石8-16、铝矾土36-44、城市污泥27-39、絮状木质素纤维5-10、不锈钢短纤维14-22、麻刀灰10-15、火山碎屑21-33、热裂解废橡胶7-14。一种抗老化开裂耐火砖的制备方法,由下列步骤组成:(1)将锆英石、硅灰石、透辉石混合均匀,粉碎,过100-150目筛,加入相当于混合粉末质量30-40%的碳酸钠和25-35%的硝酸钠,500-1000r/min干法球磨15-25min,然后在910-940℃的温度下煅烧2-4h,冷却至室温;(2)将硬水铝石、方沸石混合均匀,粉碎,过50-100目筛,加入白刚玉和步骤(1)煅烧后的粉末,混合均匀,再加入相当于混合粉末质量40-50%的硫酸钠和20-30%的氯化钠,800-1200r/min干法球磨10-20min,然后在500-700W的功率下微波加热2-3h,再在800-1000W的功率下微波加热2-3h,冷却至室温,用蒸馏水洗涤干净,干燥;(3)将铝矾土、城市污泥、火山碎屑混合均匀,粉碎,过80-120目筛,然后加入适量的水,搅拌均匀,使得混合料的含水率控制在30-40%,再加入步骤(2)制得的粉末以及絮状木质素纤维、不锈钢短纤维、麻刀灰、热裂解废橡胶等原料,搅拌均匀;(4)将步骤(3)制得的湿料加入到制砖机中压制成型,成型压力为15-20MPa;然后将成型后的湿坯自然养护24-48h,再在90-110℃的温度下干燥至含水率≤3%;(5)将步骤(4)干燥的砖坯以2-4℃/min的速率升温至280-320℃,保温7-9h,再以5-7℃/min的速率升温至790-830℃,保温5-8h,再以4-6℃/min的速率升温至1360-1420℃,保温3-6h,然后以3-5℃/min的速率降温至1150-1200℃,保温4-7h,再以6-8℃/min的速率降温至340-380℃,保温6-8h,冷却至常温即可。本发明的有益效果:(1)本发明首先将锆英石、硅灰石、透辉石在碳酸钠和硝酸钠的熔盐下煅烧,然后再与硬水铝石、方沸石混合,在硫酸钠和氯化钠的熔盐下微波煅烧得到的复合粉体具有优异的耐火性能,加入砖中作为原料,可以显著耐火砖的耐火度;(2)本发明原料中絮状木质素纤维、不锈钢短纤维、麻刀灰的加入,不仅可以提高耐火砖的机械强度和韧性,还可以提高耐火砖的抗老化开裂性,防止耐火砖开裂。本发明制得的耐火砖抗老化开裂性优异,耐火度高,抗热震稳定性好,经久耐用。具体实施方式一种抗老化开裂耐火砖,由以下重量(kg)的原料制成:锆英石25、硅灰石22、透辉石15、硬水铝石27、白刚玉20、方沸石12、铝矾土40、城市污泥33、絮状木质素纤维8、不锈钢短纤维18、麻刀灰12、火山碎屑27、热裂解废橡胶11。一种抗老化开裂耐火砖的制备方法,由下列步骤组成:(1)将锆英石、硅灰石、透辉石混合均匀,粉碎,过120目筛,加入相当于混合粉末质量35%的碳酸钠和30%的硝酸钠,800r/min干法球磨20min,然后在920℃的温度下煅烧3h,冷却至室温;(2)将硬水铝石、方沸石混合均匀,粉碎,过80目筛,加入白刚玉和步骤(1)煅烧后的粉末,混合均匀,再加入相当于混合粉末质量45%的硫酸钠和25%的氯化钠,1000r/min干法球磨15min,然后在600W的功率下微波加热2.5h,再在900W的功率下微波加热2h,冷却至室温,用蒸馏水洗涤干净,干燥;(3)将铝矾土、城市污泥、火山碎屑混合均匀,粉碎,过100目筛,然后加入适量的水,搅拌均匀,使得混合料的含水率控制在35%,再加入步骤(2)制得的粉末以及絮状木质素纤维、不锈钢短纤维、麻刀灰、热裂解废橡胶等原料,搅拌均匀;(4)将步骤(3)制得的湿料加入到制砖机中压制成型,成型压力为18MPa;然后将成型后的湿坯自然养护36h,再在100℃的温度下干燥至含水率≤3%;(5)将步骤(4)干燥的砖坯以3℃/min的速率升温至300℃,保温8h,再以6℃/min的速率升温至810℃,保温6h,再以5℃/min的速率升温至1390℃,保温5h,然后以4℃/min的速率降温至1180℃,保温6h,再以7℃/min的速率降温至360℃,保温7h,冷却至常温即可。上述实施例制得的耐火砖的的主要性能检测结果如下表所示:项目单位检测结果耐火度℃1830耐压强度MPa79抗折强度MPa23荷重软化温度(T0.6)℃1690热震稳定性(1100℃,水冷)次25抗开裂性(蒸汽压力500KPa,蒸汽温度300℃,时间48h)—无裂纹当前第1页1 2 3 
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