专利名称：一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖及制备方法
技术领域：
本发明涉及耐火复合砖及制备方法，尤其是涉及一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖及制备方法。
背景技术：
随着水泥生产新技术的不断出现，水泥生产主机设备向大型化方向发展，增加产量、提高质量、节能降耗、降低成本成为生产管理中增加效益的关键。现有的耐火砖和隔热砖大都为单一结构，使用时需将各种性能的砖配合使用，若在相对固定不动的设备上，如隧道窑、倒阎窑，配合使用都能满足要求；但在一些相对运动的设备上，如回转窑，配合使用就很难满足要求。一些厂家和研究单位对此进行了研究和攻关，并推出了一些重质材料和轻质材料相结合的复合砖，但由于轻质部分结构强度过低，无法满足使用要求而没有大范围推广，还是以重质砖为主。以海螺集团10000t/d的回转窑为例，前过渡带使用尖晶石砖、烧成带使用镁铬砖，由于前过渡带尖晶石砖和烧成带镁铬砖的导热系数大(》2. 7ff/m ·Κ)，使得窑筒体外壁温度较高(大约在380°C左右，高温时能达420°C )。筒体外壁温度较高，一方面使窑筒体散热增加，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，致使窑中部托轮瓦温度升高，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患。胴体过热增加了机械设备的损坏几率、加速了筒体变形，而筒体变形又加速了内衬的机械破坏，其结果是掉砖、停窑，影响水泥回转窑的运转率。因此若能在该部位使用耐火、隔热双重功能的复合砖不仅使过渡带和烧成带部位的筒体温度降低，减少散热损失，而且也有利于设备维护，提高设备运转率。若在所有高温部位均使用复合不同部位结构特点的复合砖，则很好地解决了目前存在的问题。
发明内容
为了克服已有回转窑镁铁铝尖晶石砖比重大，散热严重的缺点，本发明的目的在于提供一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖及制备方法，采用重质和轻质相结合的方式来降低热容、克服蠕变、提高寿命。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，包括镁铁铝尖晶石质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，所述一体化复合砖由重质工作层和轻质隔热层复合而成。进一步，所述重质工作层中，各种化学组分质量百分含量如下其中Mg0%为65 96%，Al2O3^为2 25%，狗203%为2 15%，其余为原料引入的其他成分。更进一步，所述重质工作层中，外加占整个配料质量百分比为0. 5 3%的氧化锆，用于改善重质工作层的抗热震性和挂窑皮特性。再进一步，所述轻质隔热层中采用的轻质骨料为电熔喷吹空心球。所述轻质隔热层中，各种种类的电熔喷吹空心球化学组分质量百分含量如下1)
4氧化铝空心球，其中Al2O3大于98% ；2)镁铝空心球，其中Al2O3SO. 1 99.9%，MgO为 0. 1 99.9% ；3)刚玉空心球，其中Al2O3大于93% ；4)铬刚玉空心球，其中Al2O3为70 99. 9%, Cr2O3为0. 1 30% ；5)锆刚玉空心球，其中Al2O3为90 99. 9%，ZrO2为0. 1 10%，其余为原料引入的其他成分。一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法，所述制备方法的步骤如下(1)重质工作层配料根据镁铁铝尖晶石质重质工作层要求备料，按配比与外加结合剂一起混勻备用， 所述重质工作层中，各种化学组分质量百分含量如下其中MgO%为65 96 %，Al2O3%为 2 25%，狗203%为2 15%，其余为原料引入的其他成分；(2)轻质隔热层配料根据与重质工作层相匹配的轻质工作层特性选用氧化铝空心球、镁铝空心球、刚玉空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或几种轻质骨料的混合物，按配比要求把轻质骨料、粉料和外加结合剂混勻；(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1 5 3 1，加料后抽出隔板，采用振动加压或机压成型；(4)烧成成型后的坯体取出经80 150°C烘干后装窑于1600 1800°C保温3 8小时烧成。进一步，所述步骤(3)中，成型过程在振动压机、摩擦压机或油压机上进行。再进一步，所述步骤(1)中，重质工作层采用的原料颗粒级配为大于Imm颗粒 35 45%，小于Imm颗粒25 ；35%，不大于325目细粉25 ；35%，外加结合剂3 5% ； 在配料时先将不大于325目粉料按比例配好后在球磨机中混合均勻，再在其余骨料颗粒与外加结合剂混合均勻后加入混合好的粉料，搅拌时间为10 30分钟。更进一步，所述步骤O)中，所述轻质隔热层采用的轻质骨料粒径为0. 2 5mm， 自然堆积密度0. 3 1. Og/cm3，轻质隔热层中原料质量配比为轻质骨料55 70%，不大于 325目细粉30 45%，外加结合剂6 10%，在配料时先把轻质骨料按比例和外加结合剂混合均勻，然后按比例加入粉料，搅拌时间为10 30分钟。所用的外加结合剂为纸浆废液、木质磺酸盐溶液、甲基纤维素溶液中的一种。本发明具有的有益效果是耐磨性好、耐火度高、结构强度好及保温隔热性能好； 本发明可以采用重质和轻质相结合的方式来降低热容、克服蠕变、提高寿命。
图1是镁铝钛质结构隔热一体化复合砖结构图。图中1、重质工作层，2、轻质隔热层。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
参照图1，一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，包括镁铁铝尖晶石质重质工作层1和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层2，所述一体化复合砖由重质工作层1和轻质隔热层2复合而成。重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1 5 3 1。所述重质工作层1中，各种化学组分质量百分含量如下其中Mg0%为65 96%， 八1203%为2 25%，狗203%为2 15%，其余为原料引入的其他成分。所述重质工作层1中，外加占整个配料质量百分比为0. 5 3%的氧化锆，用于改善重质工作层的抗热震性和挂窑皮特性。所述轻质隔热层2中采用轻质骨料为电熔喷吹空心球。所述轻质隔热层2中，各种种类的电熔喷吹空心球化学组分质量百分含量如下 1)氧化铝空心球，其中Al2O3大于98%;2)镁铝空心球，其中Al2O3SO. 1 99.9%，Mg0为 0. 1 99.9% ；3)刚玉空心球，其中Al2O3大于93% ；4)铬刚玉空心球，其中Al2O3为70 99. 9%, Cr2O3为0. 1 30% ；5)锆刚玉空心球，其中Al2O3为90 99. 9%，ZrO2为0. 1 10%，其余为原料引入的其他成分。所用的外加结合剂为纸浆废液、木质磺酸盐溶液、甲基纤维素溶液中的一种。实施例1本实施例重质工作层1所采用DMS98型电熔镁砂和铁铝尖晶石为原料，颗粒级配
及其质量百分含量为
l~3mm电熔镁砂31%
l~3mm铁铝尖晶石4%
不大于Imm电熔镁砂35%
不大于325目铁铝尖晶粉3%
不大于325目电熔镁粉27%
外加氧化锆0.5%
外加结合剂纸浆废液5%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为96 %，Al2O3成分质量百分含量为2 %，Fe2O3成分质量百分含量为2 %。所述轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为氧化铝空心球10%、镁铝空心球10%、刚玉空心球10%、铬刚玉空心球10%、锆刚玉空心球15%、325目电熔尖晶石微粉45 %、外加工业木质磺酸盐溶液6 %，所用的氧化铝空心球中Al2O3质量百分含量为 98%，镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为99.9%，MgO质量百分含量为0. 1%，刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为93%，锆刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为99. 9 %，ZrO2质量百分含量为0. 1%，铬刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为99.9%，Cr2O3质量百分含量为 0.1%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤
(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将刚玉空心球、氧化铝空心球、镁铝空心球、锆刚玉空心球、铬刚 玉空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目电熔尖晶石微粉搅拌 30分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高 强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 2，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1800°C保温4小时烧成。实施例2本实施例重质工作层1所采用MS97A型烧结镁砂、a -Al2O3粉和铁铝尖晶石为原
料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm烧结镁砂35%
l~3mm铁铝尖晶石10%
不大于Imm铁铝尖晶石 6% 不大于Imm烧结镁砂19%不大于325目烧结镁粉28%
不大于325目(X-Al2O3粉2%
外加结合剂纸浆废液3%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为85 %，Al2O3成分质量百分含 量为6.5%，!^e2O3成分质量百分含量为7.5%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球65%、325目烧结 尖晶石微粉35%、外加木质磺酸盐溶液10%，所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为 70. 5%, MgO质量百分含量为沘.0%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加 入325目烧结尖晶石微粉搅拌10分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高 强轻质隔热层的长度尺寸比例为3 2，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1600°C保温8小时烧成。实施例3本实施例重质工作层1所采用MS98A型烧结镁砂和铁铝尖晶石为原料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm烧结镁砂33%l~3mm铁铝尖晶石7%
不大于Imm烧结镁砂35%
不大于325目烧结镁粉25%
外加氧化锆3%
外加结合剂纸浆废液3% 按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为91%，Al2O3成分质量百分含量为3 %，!^e2O3成分质量百分含量为3. 5%。所述轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球55%、325目电熔尖晶石45%、外加甲基纤维素溶液6%，所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为50%， MgO质量百分含量为45%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Im的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌30分钟后备用。高强轻质隔热层将镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目电熔尖晶石微粉搅拌20分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 3，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1700°C保温3小时烧成。实施例4本实施例重质工作层1所采用DMS99型电熔镁砂、铁铝尖晶石和α -Al2O3粉为原
料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm电熔镁砂29%
l~3mm铁铝尖晶石6%
不大于Imm铁铝尖晶石6%
不大于Imm电熔镁砂24%
不大于325目电熔镁粉33%
不大于325目(X-Al2O3粉2%
外加结合剂纸浆废液5% 按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为87 %，Al2O3成分质量百分含
8量为5. 8%, Fe2O3成分质量百分含量为4. 3%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为铬刚玉空心球30%、锆刚玉空心球30%,325目烧结刚玉微粉40%、外加木质磺酸盐溶液7%，所用的铬刚玉空心球中 Al2O3质量百分含量为70% ,Cr2O3质量百分含量为30%，锆刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为90%，ZrO2质量百分含量为10%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于325 目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将铬刚玉空心球和锆刚玉轻质骨料按比例和结合剂混合均勻， 然后按比例加入325目烧结刚玉微粉搅拌30分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为5 1，加料后抽出隔板，采用振动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1650°C保温4小时烧成。实施例5本实施例重质工作层1所采用MS98A型烧结镁砂和铁铝尖晶石为原料，颗粒级配
及其质量百分含量为
l~3mm烧结镁砂7%
l~3mm铁铝尖晶石33%
不大于Imm烧结镁砂35%
不大于325目烧结镁粉25%
外加结合剂纸浆废液3%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为65 %，Al2O3成分质量百分含量为20%，!^e2O3成分质量百分含量为15%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球55%、325目烧结尖晶石45 %、外加甲基纤维素溶液6 %，所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为72 %，MgO 质量百分含量为观％。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Im的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌30分钟后备用。高强轻质隔热层将镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目烧结尖晶石微粉搅拌20分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 3，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1500°C保温4小时烧成。
实施例6本实施例重质工作层1所采用DMS99型电熔镁砂、铁铝尖晶石和α -Al2O3粉为原
料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm电熔镁砂
l~3mm铁铝尖晶石不大于Imm铁铝尖晶石不大于Imm电熔镁砂不大于325目电熔镁粉不大于325目(X-Al2O3粉
26% 9% 6% 24% 13% 22%
5%
外加结合剂纸浆废液按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为68 %，Al2O3成分质量百分含量为25 %，Fe2O3成分质量百分含量为7 %。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为电熔尖晶石空心球60%、325目电熔尖晶石微粉40%、外加木质磺酸盐溶液7%，所用的所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为70 %，MgO质量百分含量为观％。。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于325 目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将电熔尖晶石骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入 325目电熔尖晶石微粉搅拌30分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为5 1，加料后抽出隔板，采用振动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1600°C保温4小时烧成。实施例7本实施例重质工作层1所采用电熔镁砂、铁铝尖晶石和镁铁砂为原料，颗粒级配及其质量百分含量为
1l~3mm电熔镁砂26%l~3mm铁铝尖晶石9%不大于Imm铁铝尖晶石11%不大于Imm电熔镁砂19%不大于325目电熔镁砂18%不大于325目镁铁砂17%外加结合剂木质磺酸盐溶液5%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为74. 2 %，Al2O3成分质量百分含量为11.0%，!^e2O3成分质量百分含量为10.0%。所述轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球55%、325目烧结尖晶石微粉45%、外加工业木质磺酸盐溶液6 %，所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为80. 9 %，MgO质量百分含量为16.1%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目烧结尖晶石微粉搅拌30分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 2，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1600°C保温4小时烧成。实施例8:本实施例重质工作层1所采用电熔镁砂和铁铝尖晶石为原料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm烧结镁砂34%
l~3mm铁铝尖晶石11%
不大于Imm铁铝尖晶石 15% 不大于Imm烧结镁砂15%
不大于325目铁铝尖晶石6.3%
不大于325目电熔镁砂18.7%
外加结合剂甲基纤维素溶液4% 按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为65.1%，Al2O3成分质量百分含量为17.7%，!^e2O3成分质量百分含量为13.9%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为刚玉空心球65%、325目高铝微粉35 %、外加木质磺酸盐溶液10 %，所用的刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为95 %。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将刚玉空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目高铝微粉搅拌20分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 1，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1550°C保温8小时烧成。实施例9本实施例重质工作层1所采用铁铝尖晶石和镁铁砂为原料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm镁铁砂30%
不大于Imm镁铁砂 35% 不大于325目铁铝尖晶石 3.6% 不大于325目镁铁砂31.4%
外加结合剂纸浆废液4%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为76. 0 %，Al2O3成分质量百分含量为2. 0%, Fe2O3成分质量百分含量为8. 8%。所述轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球55%、325目电熔尖晶石45%、外加甲基纤维素溶液6%，所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为70%， MgO质量百分含量为25%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Im的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌30分钟后备用。高强轻质隔热层将镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目电熔尖晶石微粉搅拌20分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 3，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1650°C保温3小时烧成。实施例10本实施例重质工作层1所采用电熔镁砂、铁铝尖晶石和氧化铁粉为原料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm烧结镁砂 l~3mm铁铝尖晶石不大于Imm烧结镁砂不大于Imm氧化铁粉不大于325目电熔镁砂
31% 14% 16% 9% 30% 3%
外加结合剂木质磺酸盐溶液按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为74. 6 %，Al2O3成分质量百分含量为7.8%，!^e2O3成分质量百分含量为15.0%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为铬刚玉空心球30%、锆刚玉空心球30 %、325目高铝微粉40 %、外加木质磺酸盐溶液7 %，所用的铬刚玉空心球中Al2O3 质量百分含量为70%，Cr2O3质量百分含量为25%，锆刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为 90%，ZrO2质量百分含量为8%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于325 目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将铬刚玉空心球和锆刚玉轻质骨料按比例和结合剂混合均勻， 然后按比例加入325目烧结高铝微粉搅拌30分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为5 1，加料后抽出隔板，采用振动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1550°C保温4小时烧成。实施例11本实施例重质工作层1所采用电熔镁砂、铁铝尖晶石和磁铁矿为原料，颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm烧结镁砂
l~3mm铁铝尖晶石不大于Imm磁铁矿不大于Imm烧结镁砂不大于325目电熔镁砂
27% 11% 5% 27% 30%
外加结合剂纸浆废液
4% 按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为81.4%，Al2O3成分质量百分
13含量为6. 1%，!^e2O3成分质量百分含量为11.5%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球55%、325目电熔尖晶石45 %、外加甲基纤维素溶液6 %，所用的镁铝空心球中Al2O3质量百分含量为72 %，MgO 质量百分含量为23%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法，包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Im的颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于 325目的粉料，搅拌30分钟后备用。高强轻质隔热层将镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目电熔尖晶石微粉搅拌20分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为1 3，加料后抽出隔板，采用震动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1650°C保温3小时烧成。实施例12本实施例重质工作层1所采用电熔镁砂、铁铝尖晶石、磁铁矿和氧化铁粉为原料， 颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm电熔镁砂30%
l~3mm磁铁矿4%
不大于Imm铁铝尖晶石 9% 不大于Imm电熔镁砂23%
不大于325目氧化铁粉5%
不大于325目电熔镁砂29%
外加结合剂甲基纤维素溶液4%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为79. 5 %，Al2O3成分质量百分含量为5.0%，!^e2O3成分质量百分含量为14.2%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为铬刚玉空心球30%、锆刚玉空心球30%、325目烧结高铝微粉40%、外加木质磺酸盐溶液7%，所用的铬刚玉空心球中 Al2O3质量百分含量为90%，Cr2O3质量百分含量为7 %，锆刚玉空心球中Al2O3质量百分含量为95%，ZrO2质量百分含量为4%。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤(1)配料重质工作层先将1 3mm和不大于Imm颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于325 目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将铬刚玉空心球和锆刚玉轻质骨料按比例和结合剂混合均勻， 然后按比例加入325目烧结高铝微粉搅拌30分钟备用。
(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为5 1，加料后抽出隔板，采用振动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1550°C保温4小时烧成。实施例13本实施例重质工作层1所采用电熔镁砂、铁铝尖晶石、磁铁矿和氧化铁粉为原料， 颗粒级配及其质量百分含量为
l~3mm电熔镁砂32%
l~3mm磁铁矿3%
不大于Imm铁铝尖晶石 3.6% 不大于Imm电熔镁砂26.4%
不大于325目氧化铁粉6%
不大于325目电熔镁砂29%
外加结合剂木质磺酸盐溶液4%按上述配比所得重质工作层MgO成分质量百分含量为85.0%，Al2O3成分质量百分含量为2.0%，!^e2O3成分质量百分含量为11.6%。轻质隔热层2所采用的原料及其质量百分含量为镁铝空心球63%、325目烧结尖晶石微粉37 %、外加纸浆废液9 %，所用的镁铝玉空心球中Al2O3质量百分含量为70 %，MgO 质量百分含量为观％。本实施例的镁铁铝尖晶石质结构/隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤(1)配料:重质工作层先将1 3mm和不大于Imm颗粒与结合剂混合均勻后加入不大于325 目的粉料，搅拌10分钟后备用。高强轻质隔热层将铬刚玉空心球和镁铝空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入325目烧结尖晶石微粉搅拌30分钟备用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和高强轻质隔热层的长度尺寸比例为3 2，加料后抽出隔板，采用振动加压成型。(3)烧成成型后的坯体取出经150°C烘干后装窑于1600°C保温4小时烧成。
权利要求
1.一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，其特征在于包括镁铁铝尖晶石质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成。
2.根据权利要求1所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述重质工作层中，各种化学组分质量百分含量如下其中Mg0%为65 96%，Al2O3^为2 25%，狗203%为2 15%，其余为原料引入的其他成分。
3.根据权利要求2所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述重质工作层中，外加占整个配料质量百分比为0. 5 3%的氧化锆。
4.根据权利要求1 3之一所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述轻质隔热层中，采用的轻质骨料为电熔喷吹空心球。
5.根据权利要求4所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述轻质隔热层中，各种种类的电熔喷吹空心球化学组分质量百分含量如下1)氧化铝空心球，其中Al2O3大于98%;2)镁铝空心球，其中Al2O3为0. 1 99. 9%，MgO为0. 1 99. 9%； 3)刚玉空心球，其中Al2O3大于93% ；4)铬刚玉空心球，其中Al2O3为70 99. 9%，Cr2O3为 0. 1 30%；5)锆刚玉空心球，其中Al2O3为90 99. 9%,ZrO2为0. 1 10%，其余为原料引入的其他成分。
6.一种根据权利要求1所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤如下(1)重质工作层配料根据镁铁铝尖晶石质重质工作层要求备料，按配比与外加结合剂一起混勻备用，所述重质工作层中，各种化学组分质量百分含量如下其中MgO%为65 96%，Al2O3^为2 25%，狗203%为2 15%，其余为原料引入的其他成分；(2)轻质隔热层配料根据与重质工作层相匹配的轻质工作层特性选用氧化铝空心球、镁铝空心球、刚玉空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或几种轻质骨料的混合物，按配比要求把轻质骨料、粉料和外加结合剂混勻；(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1 5 3 1，加料后抽出隔板，采用振动加压或机压成型；(4)烧成成型后的坯体取出经80 150°C烘干后装窑于1500 1800°C保温3 8小时烧成。
7.根据权利要求6所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中，成型过程在振动压机、摩擦压机或油压机上进行。
8.根据权利要求6或7所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中，重质工作层采用的原料颗粒级配为大于Imm颗粒35 45%， 小于Imm颗粒25 35%，不大于325目细粉25 35%，外加结合剂3 5% ；在配料时先将不大于325目粉料按比例配好后在球磨机中混合均勻，再在其余骨料颗粒与外加结合剂混合均勻后加入混合好的粉料，搅拌时间为10 30分钟。
9.根据权利要求6或7所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于所述步骤O)中，所述轻质隔热层采用的轻质骨料粒径为0. 2 5mm，自然堆积密度0. 3 1. Og/cm3,轻质隔热层中原料质量配比为轻质骨料55 70%，不大于325目细粉30 45%，外加结合剂6 10%，在配料时先把轻质骨料按比例和外加结合剂混合均勻，然后按比例加入粉料，搅拌时间为10 30分钟。
10.根据权利要求6或7所述的镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于所用的外加结合剂为纸浆废液、木质磺酸盐溶液、甲基纤维素溶液中的一种。
全文摘要
一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖，包括镁铁铝尖晶石质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，所述一体化复合砖由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶3～1。以及一种镁铁铝尖晶石质结构隔热一体化复合砖的制备方法。本发明采用重质和轻质相结合的方式来降低热容、克服蠕变、提高寿命。
文档编号C04B35/66GK102424584SQ20111025642
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者王家邦 申请人:浙江大学