一种复合耐火砖的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及耐火材料领域，尤其涉及一种复合耐火砖。
【背景技术】
[0002] 我国经济发展迅速，而能源生产的发展相对滞后得多。我国经济长期保持9%的增 长速度，而一次性能源生产量增长率则只保持在4%左右。解决能源短缺的另一个办法是节 能，即减少热损失、提高热能的利用效率，减少能源浪费。国际上将节能工程视为"第五能 源"，其意义十分重要。据国家有关部门推算，我国各类窑炉和输热管道由于保温不善，每年 的热损失折合标煤约3000~4000万吨。采用新型保温技术和设备进行改造，使这些窑炉和 输热管道减少热损失20~30 %是完全可能的，这将使我国每年节约标煤600~800万吨。
[0003] 工业窑炉炉衬用绝热材料的蓄热和散热损失一般占工业窑炉总能耗的20~45 %。 传统工业炉窑为达到保温节能的目的，通常在重质耐火砖砌体或重质不定形耐火材料施工 体外增加保温层。由于需要两层砌体，导致施工的时间和费用增大，而且窑炉体积变得庞 大、笨重 。
[0004] 2015年3月25日公开的申请号为201420551368.2的实用新型公开了一种复合型耐 火砖结构，通过凹凸形结合面把重质材料隔热层和轻质材料保温层结合起来，在同一砌体 上实现了隔热和保温的的作用，减少了施工的时间和费用，也使得窑体不必变得庞大笨重。 但是这样的结合，由于两层成分不同，其热收缩系数差别较大，使用中容易造成结合面断 裂，容易出现事故，也不利于工厂的连续生产获得其最大经济效益。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足之处，克服因材料成分不同导致结合面易断 裂的问题，提供一种复合耐火砖。
[0006] -种复合耐火砖，包括重质耐火层和轻质保温层。所述重质耐火层的材料和轻质 保温层的主要材料完全一致，所述重质耐火层包括：电恪白刚玉20wt %~50wt %、电恪莫来 石 10wt%~30wt%、红柱石 10wt%~25wt%、碳化娃 10wt%~20wt%、陶土6wt%~15wt%、 氧化错粉4wt%~10wt%、木~6wt%、黄糊精lwt%~3wt%、娃粉lwt%~4wt% ;所 述轻质保温层主要包括：电恪白刚玉8wt%~30wt %、电恪莫来石9wt%~25wt %、红柱石 4wt%~15wt%、碳化娃 10wt%~20wt%、陶土6wt%~15wt%、氧化错粉4wt%~10wt%、木 钙3wt%~6wt%、黄糊精lwt%~3wt%、娃粉lwt%~4wt% ;所述轻质保温层还包含15wt% ~25wt %的烧失造孔剂;所述重质耐火层和轻质保温层的厚度比例为1~2:3~4。
[0007] 作为改进，所述硅粉为冶金用一级，硅含量2 98.5% ;所述硅粉的粒度< 0.8μπι。
[0008] 作为改进，所述氧化铝粉的粒度为10~20ym。
[0009] 作为改进，所述烧失造孔剂为木肩、稻壳或聚苯乙烯球中的一种或几种的混合物； 所述烧失造孔剂的粒径< 3.0mm。
[0010] 作为改进，所述重质耐火层和轻质保温层是以上下结构结合在一起。
[0011] 作为改进，所述重质耐火层和轻质保温层是以左右结构结合在一起。
[0012] 本发明的有益效果：
[0013] (1)本发明提供了一种复合耐火砖，由于其重质耐火层与普通重质耐火砖性能相 近，具备普通重质耐火砖耐冲刷、耐高温、耐腐蚀和耐热冲击的优点。
[0014] (2)本发明提供了一种复合耐火砖，由于其轻质保温层中加入的烧失造孔剂在温 度高于1000摄氏度时可以烧失，而在复合耐火砖烧成过程中烧成温度是远高于1000摄氏度 的，这样一来所述轻质保温层中由于存在大量微小的气孔，使得其导热率大大降低，具备普 通保温层保温的优点。
[0015] (3)本发明提供了一种复合耐火砖，由于其中加入了碳化硅，而碳化硅的红外辐射 性能优越，使得复合耐火砖在高温工作环境下可以利用红外线辐射的原理更有效且均匀的 对窑炉内的受热材料进行加热，同时可以降低复合耐火砖的受热量;复合耐火砖中的硅粉 可以作为还原剂有效避免碳化硅在高温和氧化环境下分解，降低其红外辐射性能。
[0016] (4)本发明提供了一种复合耐火砖，由于其重质耐火层和轻质保温层主要成分材 料一致，使其热收缩系数相近，且在高温下，烧失造孔剂烧失使得两层材料完全相同，其热 收缩系数更为相近，使得工作状态下，两层组分之间的应力变得很小，结合面结合牢固不易 出现结合面断裂的问题。
[0017] (5)本发明提供了一种复合耐火砖，由于其同时具备隔热和保温的作用，使得在使 用和施工时只需要一层砌体即可，减少施工的时间和费用，也节省了材料和资源，降低了排 放，同时还可以进一步降低工业窑炉的蓄热和散热损失。
[0018] (6)本发明提供了一种复合耐火砖，由于加入了烧失造孔剂，相对于普通同材质重 质耐火砖可以降低15%的成本。
[0019] 本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处，克服因材料成分不同导致结合面 易断裂的问题，提供一种复合耐火砖的生产工艺。
[0020] 一种复合耐火砖的生产工艺，包括：原料加工一配料一混练一成型一干燥一烧 成一检验一成品入库，其特征在于：
[0021] A.配料工艺中，包括重质耐火层的配料和轻质保温层的配料，重质耐火层和轻质 保温层各自分开进行配料；所述重质耐火层包括：电熔白刚玉、电熔莫来石、红柱石、碳化 硅、陶土、氧化铝粉、木钙、黄糊精、硅粉;所述轻质保温层包括：电熔白刚玉、电熔莫来石、红 柱石、碳化硅、陶土、氧化铝粉、木钙、黄糊精、硅粉;所述轻质保温层还包含烧失造孔剂；
[0022] B.混练工艺中，将完成配料工艺的重质耐火层和完成配料工艺的轻质保温层各自 分开进行搅拌；
[0023] C.成型工艺中，将经过混练工艺的重质耐火层和经过混炼工艺的轻质保温层压制 成一体，重质耐火层和轻质保温层之间形成接触面；
[0024] D.干燥工艺中，所述干燥工艺分为两个阶段，第一阶段为脱模干燥，干燥温度为50 °C，干燥时间为20h;第二阶段为强制干燥，干燥温度为100°C，干燥时间为15h，干燥后砖坯 水分质量含量控制在6%以下；
[0025] E.烧成工艺中，将完成干燥工艺的复合耐火砖装入高温窑炉，从常温加热至1500 °C，保温7h，完成烧成工艺，同时，烧失造孔剂烧失形成大量微小气孔。
[0026]作为改进，所述重质耐火层和轻质保温层是以上下结构结合在一起。
[0027] 作为改进，所述重质耐火层和轻质保温层是以左右结构结合在一起。
[0028] 作为改进，所述重质耐火层和轻质保温层一次压制成一体，压制压力为3.2~ 3.6t，压制次数为4~6次。
[0029]本发明的有益效果：
[0030] (1)本发明提供了一种复合耐火砖的生产工艺，由于其重质耐火层与普通重质耐 火砖性能相近，具备普通重质耐火砖耐冲刷、耐高温、耐腐蚀和耐热冲击的优点。同时，由于 其轻质保温层中加入的烧失造孔剂在温度高于1〇〇〇摄氏度时可以烧失，而在复合耐火砖烧 成过程中烧成温度是远高于1000摄氏度的，这样一来所述轻质保温层中由于存在大量微小 的气孔，使得其导热性能大大降低，具备普通保温层保温的优点。这样，利用所述一种复合 耐火砖的生产工艺生产制造的复合耐火砖同时具备隔热和保温的作用，使得在使用和施工 时只需要一层砌体即可，减少施工的时间和费用，也节省了材料和资源，降低了排放，同时 还可以进一步降低工业窑炉的蓄热和散热损失。
[0031] (2)本发明提供了一种复合耐火砖的生产工艺，由于其重质耐火层和轻质保温层 主要成分材料一致，使其热收缩系数相近，且经过烧成工艺后，烧失造孔剂烧失使得两层材 料完全相同，其热收缩系数更为相近，使得工作状态下，两层组分之间的应力变得很小，结 合面结合牢固不易出现结合面断裂的问题。
[0032] (3)本发明提供了一种复合耐火砖的生产工艺，由于加入了烧失造孔剂，相对于普 通同材质重质耐火砖可以降低15 %的成本。
[0033] (4)本发明提供了一种复合耐火砖的生产工艺，由于本发明中干燥工艺采用两个 阶段进行