专利名称：超低气孔率耐火砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火砖。
背景技术：
耐火砖的气孔率直接影响到耐火砖的性能的各项指标，所以降低气孔率成为目前耐火砖生产企业亟待解决的首要问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种气孔率在10%以下的耐火砖及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，硬质粘土熟料中 AL203、K2O, Na2O 的含量分别为 45-49%,0. 04-0. 06%,0. 16. -0. 2%，其余为 SiO2 及其他杂质，硬质粘土熟料的加入量为55-60% ；电熔合成材料中AL203、K2O, Na2O的含量分别为70-75%、0. 08-0. 12%,0. 15. -0. 17%，其余为SiO2及其他杂质，电熔合成材料的加入量为25-30% ；所述复合粘土结合剂包括硬质粘土含量为2-5%、优质软质粘土含量为 6-10%、半软质粘土 3-6%。还包括泥料分散剂，加入量为0.03-0.05 %、泥料酸碱调整剂，加入量为 0. 025-0. 045%，低温烧结促进剂，加入量为3-5%泥料水分是制约砖坯气孔率的另一重要因素，为此，选用能改善泥浆分散性的泥料分散剂降低泥料水分；为使泥料有很好的成型性能，加入泥料酸碱调整剂调整泥浆的PH 值；为使产品易于烧结，加入低温烧结促进剂做矿化剂；超低气孔率耐火砖的制备方法，包括A、原料加工，利用圆锥机将拣选过的硬质粘土熟料加工为4-2mm、2-lmm、l-0. 5mm、 0. 5-0. 088mm四种粒度，分级加工时必须保证各级颗粒的纯度，以达到泥料组成最紧密堆积；B、混合粉制备，部分合成材料与硬质粘土、半软质粘土、优质软质粘土、低温烧结促进剂等按比例经雷蒙磨进行预混共磨，共磨细度要达到250目以上；加工操作时，要保证各种材料加入比例的精确性及细度要求，以达到制品低温完全烧结，液相封闭气孔的目的。C、细粉加工，用球磨机将部分硬质粘土熟料加工为200目的细粉，其中大于200目的含量不低于95%，以保证制品物相反应更完全；D、泥浆制备，泥料分散剂、泥料酸碱调整剂及3-5%优质软质粘土、1-1. 5%木质素按比例加入高温搅拌器内制备泥浆，生产过程中搅拌器要不停搅拌，确保泥浆分散均勻有一定的粘性，泥浆温度不能低于80度。制备时添加剂泥料分散剂、泥料酸碱调整剂分别用干净塑料容器稀释溶化，以保证混合时各自的化学特性；泥浆温度不能低于80度，能改进泥料的成型性能。E、混碾，必须先加大于0. 088mm的颗粒料，各种颗粒料按次序加入强制性混砂机进行搅拌，然后加入30%左右已制备好的泥浆，混合2-3分钟后，加入各种粉剂，混合3-5分钟后，再加入剩余泥浆，有效混碾12-15分钟出碾使用。加入次序不得调整，以保证混碾后的泥料塑性和良好的成型性能，混碾时间要严格控制，避免混碾过程对各级颗粒特别是临界颗粒的再粉碎。F、混碾后的泥料经M小时困料后，经压砖机压制成型，布料时要四周扒料，防止偏析，成型时，严格控制成型压力，掌握先轻后重的操作方法；G、制坯过程中要经常检查砖坯尺寸、断面、棱角和其他缺陷；超低气孔粘土砖半成品气孔率要求小于或等于14%，体积密度大于或等于 2. 45g/cm3,以保证经科学烧结后成品显气孔率8-10%。H、装窑，成型后的砖坯，经自然干燥水分小于1.5%时装窑车入窑烧结。J、烧成，要保证制品在烧成过程形成45-65%的莫来石相，同时消除因莫来石产生伴随的体积膨胀，就要保证制品的最高烧成温度至少达到1450度，恒温烧成时间不低于M 小时；为达到制品烧成时液相封闭气孔的目的，在900-1200度，要严格控制升温速度，每小时升温不得超过15度。进车制度要围绕以上两点进行确定。超低气孔率耐火砖研制和生产主要是利用液相封闭气孔的原理，通过矿化剂和添加剂的综合利用和搭配，使制品的高温使用性能得到显著提高，解决了降低气孔率这一关键技术，使气孔率平均值达9. 7 %，主要理化指标均优于日本同类产品实物质量水平，可以替代进口，属国内首创。
具体实施例方式超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，硬质粘土熟料中 AL203、K2O, Na2O 的含量分别为 45-49%,0. 04-0. 06%,0. 16. -0. 2%，其余为 SiO2 及其他杂质，硬质粘土熟料的加入量为55-60% ；电熔合成材料中AL203、K2O, Na2O的含量分别为70-75%、0. 08-0. 12%,0. 15. -0. 17%，其余为SiO2及其他杂质，电熔合成材料的加入量为25-30% ；所述复合粘土结合剂包括硬质粘土含量为2-5%、优质软质粘土含量为 6-10%、半软质粘土 3-6%。还包括泥料分散剂，加入量为0.03-0.05 %、泥料酸碱调整剂，加入量为 0. 025-0. 045%，低温烧结促进剂，加入量为3-5%泥料水分是制约砖坯气孔率的另一重要因素，为此，选用能改善泥浆分散性的泥料分散剂降低泥料水分；为使泥料有很好的成型性能，加入泥料酸碱调整剂调整泥浆的PH 值；为使产品易于烧结，加入低温烧结促进剂做矿化剂；超低气孔率耐火砖的制备方法，包括A、原料加工，利用圆锥机将拣选过的硬质粘土熟料加工为4-2mm、2-lmm、l-0. 5mm、 0. 5-0. 088mm四种粒度，分级加工时必须保证各级颗粒的纯度，以达到泥料组成最紧密堆积；B、混合粉制备，部分合成材料与硬质粘土、半软质粘土、优质软质粘土、低温烧结促进剂等按比例经雷蒙磨进行预混共磨，共磨细度要达到250目以上；加工操作时，要保证各种材料加入比例的精确性及细度要求，以达到制品低温完全烧结，液相封闭气孔的目的。C、细粉加工，用球磨机将部分硬质粘土熟料加工为200目的细粉，其中大于200目的含量不低于95%，以保证制品物相反应更完全；D、泥浆制备，泥料分散剂、泥料酸碱调整剂及3-5%优质软质粘土、1-1. 5%木质素按比例加入高温搅拌器内制备泥浆，生产过程中搅拌器要不停搅拌，确保泥浆分散均勻有一定的粘性，泥浆温度不能低于80度。制备时添加剂泥料分散剂、泥料酸碱调整剂分别用干净塑料容器稀释溶化，以保证混合时各自的化学特性；泥浆温度不能低于80度，能改进泥料的成型性能。E、混碾，必须先加大于0. 088mm的颗粒料，各种颗粒料按次序加入强制性混砂机进行搅拌，然后加入30%左右已制备好的泥浆，混合2-3分钟后，加入各种粉剂，混合3-5分钟后，再加入剩余泥浆，有效混碾12-15分钟出碾使用。加入次序不得调整，以保证混碾后的泥料塑性和良好的成型性能，混碾时间要严格控制，避免混碾过程对各级颗粒特别是临界颗粒的再粉碎。F、混碾后的泥料经M小时困料后，经压砖机压制成型，布料时要四周扒料，防止偏析，成型时，严格控制成型压力，掌握先轻后重的操作方法；G、制坯过程中要经常检查砖坯尺寸、断面、棱角和其他缺陷；超低气孔粘土砖半成品气孔率要求小于或等于14%，体积密度大于或等于 2. 45g/cm3,以保证经科学烧结后成品显气孔率8-10 %。H、装窑，成型后的砖坯，经自然干燥水分小于1. 5%时装窑车入窑烧结。J、烧成，要保证制品在烧成过程形成45-65%的莫来石相，同时消除因莫来石产生伴随的体积膨胀，就要保证制品的最高烧成温度至少达到1450度，恒温烧成时间不低于M 小时；为达到制品烧成时液相封闭气孔的目的，在900-1200度，要严格控制升温速度，每小时升温不得超过15度。进车制度要围绕以上两点进行确定。超低气孔率耐火砖研制和生产主要是利用液相封闭气孔的原理，通过矿化剂和添加剂的综合利用和搭配，使制品的高温使用性能得到显著提高，解决了降低气孔率这一关键技术，使气孔率平均值达9. 7 %，主要理化指标均优于日本同类产品实物质量水平，可以替代进口，属国内首创。
权利要求
1.超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，硬质粘土熟料中 AL203、K20、Na20 的含量分别为 45-49%、0. 04-0. 06%,0. 16. -0. 2%，其余为S^2及其他杂质，硬质粘土熟料的加入量为阳-60% ；电熔合成材料中 AL2O3、K2O、Nei2O 的含量分别为 70-75%,0. 08-0. 12%,0. 15. -0. 17%, 其余为S^2及其他杂质，电熔合成材料的加入量为25-30% ；所述复合粘土结合剂包括硬质粘土含量为2-5%、优质软质粘土含量为6-10%、半软质粘土 3-6%。
2.根据权利要求1所述的超低气孔率耐火砖，其特征在于，还包括泥料分散剂，加入量为0. 03-0. 05%、泥料酸碱调整剂，加入量为0. 025-0. 045%，低温烧结促进剂，加入量为 3-5%。
3.根据权利要求1或2所述的超低气孔率耐火砖的制备方法，包括A、原料加工，利用圆锥机将拣选过的硬质粘土熟料加工为4-2mm、2_lmm、1-0.5mm、 0. 5-0. 088mm四种粒度，分级加工时必须保证各级颗粒的纯度，以达到泥料组成最紧密堆积；B、混合粉制备，部分合成材料与硬质粘土、半软质粘土、优质软质粘土、低温烧结促进剂等按比例经雷蒙磨进行预混共磨，共磨细度要达到250目以上；C、细粉加工，用球磨机将部分硬质粘土熟料加工为200目的细粉，其中大于200目的含量不低于95%，以保证制品物相反应更完全；D、泥浆制备，泥料分散剂、泥料酸碱调整剂及3-5%优质软质粘土、1-1.5%木质素按比例加入高温搅拌器内制备泥浆，生产过程中搅拌器要不停搅拌，确保泥浆分散均勻有一定的粘性，泥浆温度不能低于80度；制备时添加剂、泥料分散剂、泥料酸碱调整剂分别用干净塑料容器稀释溶化，以保证混合时各自的化学特性；泥浆温度不能低于80度，能改进泥料的成型性能；E、混碾，必须先加大于0.088mm的颗粒料，各种颗粒料按次序加入强制性混砂机进行搅拌，然后加入30%左右已制备好的泥浆，混合2-3分钟后，加入各种粉剂，混合3-5分钟后，再加入剩余泥浆，有效混碾12-15分钟出碾使用；F、混碾后的泥料经M小时困料后，经压砖机压制成型；G、制坯过程中要经常检查砖坯尺寸、断面、棱角和其他缺陷；超低气孔粘土砖半成品气孔率要求小于或等于14%，体积密度大于或等于2. 45g/cm3, 以保证经科学烧结后成品显气孔率8-10% ；H、装窑，成型后的砖坯，经自然干燥水分小于1.5%时装窑车入窑烧结；J、烧成，要保证制品在烧成过程形成45-65%的莫来石相，同时消除因莫来石产生伴随的体积膨胀，就要保证制品的最高烧成温度至少达到1450度，恒温烧成时间不低于M小时；为达到制品烧成时液相封闭气孔的目的，在900-1200度，要严格控制升温速度，每小时升温不得超过15度。
全文摘要
超低气孔率耐火砖，包括硬质粘土熟料、电熔合成材料和复合粘土结合剂，以及泥料分散剂、泥料酸碱调整剂、低温烧结促进剂，其中，硬质粘土熟料的加入量为55-60％、电熔合成材料的加入量为25-30％、复合粘土结合剂的加入量为8-12％，泥料分散剂，加入量为0.03-0.05％、泥料酸碱调整剂，加入量为0.025-0.045％，低温烧结促进剂，加入量为3-5％。超低气孔率耐火砖研制和生产主要是利用液相封闭气孔的原理，通过矿化剂和添加剂的综合利用和搭配，使制品的高温使用性能得到显著提高，解决了降低气孔率这一关键技术，使气孔率平均值达9.7％，主要理化指标均优于日本同类产品实物质量水平，可以替代进口，属国内首创。本发明同时公开了超低气孔率耐火砖的制备方法。
文档编号C04B33/00GK102303975SQ20111021799
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者魏国钊 申请人:郑州东方科技耐火材料有限公司