本发明属于节能环保耐火材料技术领域，具体涉及一种轻质硅铝酸钾砖及其制备方法。
背景技术：
随着能源逐渐的紧缺以及人们对环境保护的日益重视，我国重工业企业众多，生产都离不开热工窑炉，它们都是能耗大户。目前国内外热工窑炉易损耗或有碱侵蚀部位普遍使用高体密、低气孔率等方式来实现，例如水泥窑三次分管、分解炉普遍使用抗剥落高铝砖；循环硫化床锅炉用HMS高耐磨砖等。然而这些砖的体密高、导热系数也较大，虽然有保温层防止热量损失，但效果有限，能源浪费较大，环境污染严重。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种可以代替高耐磨砖、抗碱侵蚀砖等，具有与其相当的耐磨性、相同的抗碱侵蚀性能，同时具有较低的密度、较低导热系数的轻质硅铝酸钾砖及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种轻质硅铝酸钾砖：由骨料、混合细粉和复合有机造孔剂外加高分子结合剂制成；骨料、混合细粉和复合有机造孔剂之和为100wt%，骨料占55-65wt%，混合细粉占35-45wt%，复合有机造孔剂占5-10wt%，高分子结合剂占骨料、混合细粉和复合有机造孔剂之和的3-5wt%；
所述骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度1-3mm的碳化硅15-30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15-20wt%；
所述混合细粉为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅15-20wt%，高温增强剂3-5wt%；所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3公开的产品；
所述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，平均粒度＜0.05mm；
所述高分子结合剂为聚乙烯醇溶液。
较好地，三种粒度规格的碳化硅中碳化硅含量为90-98wt%。
较好地，所述聚乙烯醇溶液的浓度为1.01-1.02g/cm3，其中聚乙烯醇分子量为25-30万。
较好地，所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：85-95wt%的氢氧化铝与5-15wt%的碳酸钾在1200-1400℃中保温12-24小时而成。
较好地，所述混合细粉的制备方法为：将配比组成量的组分共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。
轻质硅铝酸钾砖的制备方法，步骤如下：
第一步，先将骨料加入高分子结合剂混匀，然后加入混合细粉和复合有机造孔剂继续混匀，得半成品泥料；
第二步，将上述半成品泥料压制成砖坯；
第三步，将砖坯自然干燥后再进一步烘干；
第四步，将烘干后的砖坯以8-10℃/h的升温速度升温至1300-1400℃保温36-48h，即得轻质硅铝酸钾砖。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用碳化硅为主原料，加入合成铝酸钾、高温增强剂、复合有机造孔剂及高分子结合剂，制成的产品有着较低的导热系数和较高的耐磨性及较好的耐碱侵蚀性，并具有减轻设备自重、节能降耗的效果，可广泛适用于固定式热工设备对衬砖重量要求严格同时磨损严重或碱侵蚀严重等部位。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
以下实施例中，原料规格：三种粒度规格的碳化硅中碳化硅含量为90-98wt%；聚乙烯醇溶液的浓度为1.01-1.02g/cm3，其中聚乙烯醇分子量为25-30万。
实施例1
一种轻质硅铝酸钾砖，其原料配伍为：由骨料、混合细粉和复合有机造孔剂外加高分子结合剂制成；骨料、混合细粉和复合有机造孔剂之和为100wt%，骨料占55wt%，混合细粉占40wt%，复合有机造孔剂占5wt%，高分子结合剂占骨料、混合细粉和复合有机造孔剂之和的4wt%；
所述骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10wt%，粒度1-3mm的碳化硅25wt%，粒度3-5mm的碳化硅20wt%；
所述混合细粉为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅20wt%，高温增强剂5wt%；所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3实施例1制备的产品；
所述复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1∶1质量比混合，平均粒度＜0.05mm；
所述高分子结合剂为聚乙烯醇溶液。
所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：95wt%的氢氧化铝与5wt%的碳酸钾在1400℃中保温12小时而成。
所述混合细粉的制备方法为：将配比组成量的组分共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。
轻质硅铝酸钾砖的制备方法，步骤如下：
第一步，先将骨料放入混碾机内加入高分子结合剂混碾3分钟，然后依次加入混合细粉和复合有机造孔剂继续混碾5分钟，得半成品泥料；
第二步，将上述半成品泥料用630T压力机压制成砖坯；
第三步，将砖坯自然干燥24小时后，110℃烘干24小时；
第四步，将烘干后的砖坯取出后装窑，以8℃/h的升温速度升温至1330℃，保温38h后冷却，即得轻质硅铝酸钾砖。
实施例2
一种轻质硅铝酸钾砖，其原料配伍为：由骨料、混合细粉和复合有机造孔剂外加高分子结合剂制成；骨料、混合细粉和复合有机造孔剂之和为100wt%，骨料占60wt%，混合细粉占35wt%，复合有机造孔剂占5wt%，高分子结合剂占骨料、混合细粉和复合有机造孔剂之和的4wt%；
所述骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾15wt%，粒度1-3mm的碳化硅30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15wt%；
所述混合细粉为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅15wt%，高温增强剂5wt%；所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3实施例1制备的产品；
所述复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按3∶2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；
所述高分子结合剂为聚乙烯醇溶液。
所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：85wt%的氢氧化铝与15wt%的碳酸钾在1200℃中保温24小时而成。
所述混合细粉的制备方法为：将配比组成量的组分共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。
轻质硅铝酸钾砖的制备方法，步骤如下：
第一步，先将骨料放入混碾机内加入高分子结合剂混碾3分钟，然后依次加入混合细粉和复合有机造孔剂继续混碾5分钟，得半成品泥料；
第二步，将上述半成品泥料用630T压力机压制成砖坯；
第三步，将砖坯自然干燥24小时后，110℃烘干24小时；
第四步，将烘干后的砖坯取出后装窑，以10℃/h的升温速度升温至1380℃，保温46h后冷却，即得轻质硅铝酸钾砖。
实施效果：
从上表可知：本发明产品耐磨系数与市场上常用的高耐磨砖接近，耐碱性远大于其他同类产品，且体密低及导热系数小，用来代替该类耐磨、抗碱侵蚀产品可大大减轻固定式热工设备自重，并能显著提高保温性能，节能降耗效果显著。