一种低导热镁铁铝砖及其制备方法

文档序号:10564060阅读:321来源:国知局
一种低导热镁铁铝砖及其制备方法
【专利摘要】一种低导热镁铁铝砖及其制备方法,包括工作层和保温层,工作层与保温层通过压制连接在一起,工作层采用微气孔高铁镁砂为主,加入部分铝镁尖晶石;保温层使用以废旧碱性砖为主的保温材质。工作层和保温层分开湿碾,工作层和保温层共同压制成型得砖坯,砖坯经干燥、烘干后,再经1300℃~1450℃保温5~15h烧成,自然冷却后,即得产品。该产品采取复合结构,具有耐火、隔热双重功能,其导热系数远低于同类产品,经测试,本发明的低导热镁铁铝砖使用在水泥窑烧成带时能降低筒体表面温度,相对于市场上同类产品低20~40℃。本发明保温层中的骨料采用了废旧碱性砖,降低了成本,实现了废旧资源的重复利用,减少了固体废弃物的排放。
【专利说明】
-种低导热镇铁错砖及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及耐火材料技术领域,具体设及一种低导热儀铁侣砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 新型干法水泥害的烧成带溫度往往高达140(TC,此部位的耐火材料常使用碱性耐 火制品,碱性耐火制品的导热系数较高,同时受水泥熟料化学侵蚀作用,砖的厚度降低较 快,筒体表面溫度经常超溫,一方面使害筒体散热增加,从而加大熟料热耗,引起熟料单位 成本增加;另一方面极易使筒体受热膨胀。筒体溫度超溫,有时不得不使用喷淋水进行降 溫,同时也增加了机械设备的损坏几率,加速了筒体变形,对水泥害的安全生产造成的较大 影响。因此,若能在此部分使用耐火、隔热双重功能的复合砖不仅可W降低烧成带的溫度, 减少散热损失,而且有利用设备维护,提高设备运转率。

【发明内容】

[0003] 本发明为了解决现有技术的不足之处,提供了一种低导热儀铁侣砖及其制备方 法,具有耐火、隔热双重功能,导热系数低等优点。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案: 一种低导热儀铁侣砖,包括工作层和保溫层,工作层与保溫层通过压制连接在一起,所 述工作层包括骨料、粉料和结合剂,W质量份配比计,工作层的制备原料如下:骨料:粒度0- Imm的微孔高铁儀砂10-15份,粒度l-3mm的微孔高铁儀砂30-35份,粒度3-5mm的微孔高铁儀 砂15-20份;粉料:粒度< 0.074mm的侣儀尖晶石细粉20-25份,粒度< 0.074mm的微孔高铁儀 砂细粉10-15份;结合剂:低钢娃溶胶3-5份; 所述保溫层包括骨料、粉料、复合有机造孔剂和结合剂,W质量份配比计,保溫层的制 备原料如下:骨料:粒度〇-5mm的废旧碱性砖颗粒50-60份,粒度0-3mm的微孔高铁儀砂5-15 份;粉料:粒度<0.074mm的微孔高铁儀砂细粉5-10份,粒度<0.074mm的废旧儀铁侣砖细粉 20-30份;复合有机造孔剂5-10份;结合剂:低钢娃溶胶3-5份。
[0005] 保溫层中粒度0-5mm的废旧碱性砖颗粒为粒度0-5mm的废旧直儀砖颗粒与粒度为 〇-5mm的废旧儀铁侣砖颗粒按(0.5-1) : (0.5-1)质量比混合。
[0006] 复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按(1-3) :(1-2)质量比混合,稻壳灰与无烟 煤粉混合后的混合物的平均粒度<0.05mm。
[0007] 低导热儀铁侣砖的制备方法,包括W下步骤: (1) 配料: A、 工作层:将工作层所需的骨料倒入混娠机内,接着加入结合剂,先混娠5min,然后加 入工作层所需的粉料,再混娠 IOmin,形成工作层泥料,备用; B、 保溫层:将保溫层所需的骨料倒入混娠机内,接着加入结合剂,先混娠5min,然后加 入保溫层所需的粉料和复合有机造孔剂,再混娠 IOmin,形成保溫层泥料,备用; (2) 用隔板将预设在630T摩擦压力机上的模具内的腔内分隔为工作层隔室和保溫层隔 室,工作层隔室和保溫层隔室的长度尺寸比为(1-3) :(1-2),接着将步骤(I)中的工作层泥 料和保溫层泥料分别加入工作层隔室内和保溫层隔室内,然后抽出隔板,操作630T摩擦压 力机对模具进行冲压成型作业,制成砖巧; (3) 将步骤(2)制成的砖巧自然干燥2地,然后在Iior溫度下烘干,烘干时间 (4) 将烘干后的砖巧装入害内,砖巧在害内保溫5~15h,保溫的溫度为1300°C~1450 °C,自然冷却后,即得产品。
[0008] 本发明与现有技术相比具有W下有益效果:本发明主要W高铁儀砂、侣儀尖晶石 和废旧碱性砖为主要原料,其中,高铁儀砂晶粒发育良好,晶体粗大,结构致密;侣儀尖晶石 具有优良的抗热震性和抗碱性侵蚀能力;废旧碱性砖具有抗碱性侵蚀能力;本发明的结合 剂为低钢娃溶胶,提高半成品的塑性。
[0009] 本发明的产品有工作层和保溫层复合结构,具有耐火、隔热双重功能;本发明产品 加入复合有机造孔剂,降低保溫层的体积密度,增大气孔率,导热系数降低,从而工作层和 保溫层的整体导热系数降低,经测试,本发明的低导热儀铁侣砖使用在水泥害烧成带时能 降低筒体表面溫度,相对于市场上同类产品低20~40°C。本发明保溫层中的骨料主要W废旧 碱性砖为主,降低了成本,实现了废旧资源的重复利用,减少了固体废弃物的排放。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明实施方式的结构示意图。
[0011] 图2为图1的剖面图。
[001 ^ 图中附图标记a为工作层,2为保溫层。
【具体实施方式】 [0013] 。
[0014] 下面结合实验数据和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[001引实施例1: 如图1和图2所示,一种低导热儀铁侣砖,包括工作层1和保溫层2,工作层1与保溫层2通 过压制连接在一起,工作层1包括骨料、粉料和结合剂,W质量份配比计,工作层的制备原料 如下:骨料:粒度O-Imm的微孔高铁儀砂10份,粒度l-3mm的微孔高铁儀砂30份,粒度3-5mm的 微孔高铁儀砂15份;粉料:粒度<0.074mm的侣儀尖晶石细粉25份,粒度<0.074mm的微孔高 铁儀砂细粉15份;结合剂:低钢娃溶胶4份; 保溫层2包括骨料、粉料、复合有机造孔剂和结合剂,W质量份配比计,保溫层的制备原 料如下:骨料:粒度O-Smm的废旧碱性砖颗粒50份,粒度0-3mm的微孔高铁儀砂10份;粉料:粒 度<0.074mm的微孔高铁儀砂细粉10份,粒度<0.074mm的废旧儀铁侣砖细粉25份;复合有 机造孔剂5份;结合剂:低钢娃溶胶4份; 其中,粒度0-5mm的废旧碱性砖颗粒为粒度0-5mm的废旧直儀砖颗粒与粒度为0-5mm的 废旧儀铁侣砖颗粒按1:1质量比混合,复合有机造孔剂为稻壳灰和无烟煤粉按1:1质量比混 合的混合物,混合物的平均粒度<0.05mm。
[0016]本实施例的制备方法,包括W下步骤: (1)配料: A、工作层:将工作层所需的骨料倒入混娠机内,接着加入结合剂,先混娠5min,然后加 入工作层所需的粉料,再混娠 IOmin,形成工作层泥料,备用; B、保溫层:将保溫层所需的骨料倒入混娠机内,接着加入结合剂,先混娠5min,然后加 入保溫层所需的粉料和复合有机造孔剂,再混娠 IOmin,形成保溫层泥料,备用; (2) 用隔板将预设在630T摩擦压力机上的模具内的腔内分隔为工作层隔室和保溫层隔 室,工作层隔室和保溫层隔室的长度尺寸比为7:3,接着将步骤(1)中的工作层泥料和保溫 层泥料分别加入工作层隔室内和保溫层隔室内,然后抽出隔板,操作630T摩擦压力机对模 具进行冲压成型作业,制成砖巧; (3) 将步骤(2)制成的砖巧自然干燥2地,然后在Iior溫度下烘干24h; (4) 将烘干后的砖巧装入害内,砖巧在害内保溫化,保溫的溫度为1320°C,自然冷却后, 即得产品。
[0017] 实施例2: 如图1和图2所示,一种低导热儀铁侣砖,包括工作层1和保溫层2,工作层1与保溫层2通 过压制连接在一起,工作层1包括骨料、粉料和结合剂,W质量份配比计,工作层的制备原料 如下:骨料:粒度O-Imm的微孔高铁儀砂10份,粒度l-3mm的微孔高铁儀砂35份,粒度3-5mm的 微孔高铁儀砂10份;粉料:粒度<0.074mm的侣儀尖晶石细粉25份,粒度<0.074mm的微孔高 铁儀砂细粉20份;结合剂:低钢娃溶胶4份; 保溫层2包括骨料、粉料、复合有机造孔剂和结合剂,W质量份配比计,保溫层的制备原 料如下:骨料:粒度O-Smm的废旧碱性砖颗粒55份,粒度0-3mm的微孔高铁儀砂5份;所述粉 料:粒度<0.074mm的微孔高铁儀砂细粉5份,粒度<0.074mm的废旧儀铁侣砖细粉25份;复 合有机造孔剂10份;结合剂:低钢娃溶胶4份; 其中,粒度〇-5mm的废旧碱性砖颗粒为粒度0-5mm的废旧直儀砖颗粒与粒度为0-5mm的 废旧儀铁侣砖颗粒按2:1质量比混合;保溫层中的复合有机造孔剂为稻壳灰和无烟煤粉按 1:1质量比混合的混合物,混合物的平均粒度<0.05mm。
[0018] 本实施例的制备方法,包括W下步骤: (1) 配料: A、 工作层:将工作层所需的骨料倒入混娠机内,接着加入结合剂,先混娠5min,然后加 入工作层所需的粉料,再混娠 IOmin,形成工作层泥料,备用; B、 保溫层:将保溫层所需的骨料倒入混娠机内,接着加入结合剂,先混娠5min,然后加 入保溫层所需的粉料和复合有机造孔剂,再混娠 IOmin,形成保溫层泥料,备用; (2) 用隔板将预设在630T摩擦压力机上的模具内的腔内分隔为工作层隔室和保溫层隔 室,工作层隔室和保溫层隔室的长度尺寸比为7:3,接着将步骤(1)中的工作层泥料和保溫 层泥料分别加入工作层隔室内和保溫层隔室内,然后抽出隔板,操作630T摩擦压力机对模 具进行冲压成型作业,制成砖巧; (3) 将步骤(2)制成的砖巧自然干燥2地,然后在Iior溫度下烘干24h; (4) 将烘干后的砖巧装入害内,砖巧在害内保溫化,保溫的溫度为1320°C,自然冷却后, 即得产品。
[0019] 将实施例1-2与常见儀铁侣砖进行性能测试,实验结果见表1。
[0020] 表1实施例1-2、常见儀铁侣砖的性能测试参数
从表1可W看出,实施例1和实施例2的体积密度均小于常见的儀铁侣砖,可W降低热工 设备的自重,从而降低了设备电机运转时的负荷、运行时的电流、吨产品的电耗,同时提高 了电机运行的稳定性,减少了维护次数,为设备长期稳定运行提供了保障。实施例1和实施 例2的导热系数较低,减少热量损失;实施例1和实施例2的抗热震次数均大于市场上常见的 儀铁侣砖,较高的荷重软化溫度和热震稳定性保证了产品使用的安全性及较长的使用寿 命。本发明的低导热儀铁侣砖用来代替现有常见儀铁侣砖使用寿命延长的同时,节能降耗 效果显著。
[0021] W上所述仅为本发明的两种具体实施例,但本发明的实施例并不局限于此,任何 本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种低导热镁铁铝砖,包括工作层和保温层,工作层与保温层通过压制连接在一起, 其特征在于:所述工作层包括骨料、粉料和结合剂,以质量份配比计,工作层的制备原料如 下:骨料:粒度O-Imm的微孔高铁镁砂10-15份,粒度卜3mm的微孔高铁镁砂30-35份,粒度3-5mm的微孔高铁镁砂15-20份;粉料:粒度<0.074mm的铝镁尖晶石细粉20-25份,粒度< 0.074_的微孔高铁镁砂细粉10-15份;结合剂:低钠硅溶胶3-5份; 所述保温层包括骨料、粉料、复合有机造孔剂和结合剂,以质量份配比计,保温层的制 备原料如下:骨料:粒度〇_5mm的废旧碱性砖颗粒50-60份,粒度0-3mm的微孔高铁镁砂5-15 份;粉料:粒度<〇. 〇74mm的微孔高铁镁砂细粉5-10份,粒度<0.074mm的废旧镁铁铝砖细粉 20-30份;复合有机造孔剂5-10份;结合剂:低钠硅溶胶3-5份。2. 根据权利要求1所述的低导热镁铁铝砖,其特征在于:保温层中粒度0_5mm的废旧碱 性砖颗粒为粒度0-5111111的废旧直镁砖颗粒与粒度为0-5111111的废旧镁铁铝砖颗粒按(0.5-1) : (0.5-1)质量比混合。3. 根据权利要求1或2所述的低导热镁铁铝砖,其特征在于:复合有机造孔剂为稻壳灰 与无烟煤粉按(1-3): (1-2)质量比混合,稻壳灰与无烟煤粉混合后的混合物的平均粒度< 0.05mm〇4. 一种制备如权利要求3所述的低导热镁铁铝砖的方法,其特征在于:包括以下步骤: (1) 配料: A、 工作层:将工作层所需的骨料倒入混碾机内,接着加入结合剂,先混碾5min,然后加 入工作层所需的粉料,再混碾IOmin,形成工作层泥料,备用; B、 保温层:将保温层所需的骨料倒入混碾机内,接着加入结合剂,先混碾5min,然后加 入保温层所需的粉料和复合有机造孔剂,再混碾IOmin,形成保温层泥料,备用; (2) 用隔板将预设在630T摩擦压力机上的模具内的腔内分隔为工作层隔室和保温层隔 室,工作层隔室和保温层隔室的长度尺寸比为(1-3) :(1-2),接着将步骤(1)中的工作层泥 料和保温层泥料分别加入工作层隔室内和保温层隔室内,然后抽出隔板,操作630T摩擦压 力机对模具进行冲压成型作业,制成砖坯; (3 )将步骤(2 )制成的砖坯自然干燥24h,然后在110 °C温度下烘干,烘干时间彡12h; (4)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温5~15h,保温的温度为1300°C~1450 °C,自然冷却后,即得产品。
【文档编号】B32B18/00GK105924194SQ201610277871
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】袁林, 李沅锦, 李全有, 郑建立, 曹伟
【申请人】郑州瑞泰耐火科技有限公司
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