一种环保耐火砖的制造工艺的制作方法

文档序号:12898989阅读:644来源:国知局

本发明属于耐火材料技术领域,具体涉及一种环保耐火砖的制造工艺。



背景技术:

耐火材料是指耐火度至少为1500℃的无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,能抵抗高温作用不会软化熔倒的摄氏温度。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,在冶金工业中用量最大。耐火材料根据耐火度的高低可分为普通耐火材料、高级耐火材料和特级耐火材料。

耐火材料中应用最多的是耐火砖,耐火砖简称火砖,用耐火黏土或其他耐火原料烧制成。淡黄色或带褐色。主要用于砌冶炼炉,能耐1580℃—1770℃的高温,保证炼炉在高温状态下能稳定工作。

超高温烧制的镁铬材质耐高温制品,是今天最常用的耐火砖产品,该型耐火砖具有可耐受温度高,热稳定性好,能承受温度激烈变化的特点。但是该型耐火砖在达到使用寿命后,由于材料含有铬元素和其他有毒有害物质,对环境的污染严重,无害化处理成本高,非常不环保。



技术实现要素:

针对以上问题,本发明的目的在于提供一种环保耐火砖的制造工艺,该工艺生产的耐火砖耐高温性能优,热稳定性好,耐腐蚀性能强,不含有重金属成分或其他有害物质,对环境非常友好。

一种环保耐火砖的制造工艺,包括如下制造步骤:

(1)基料制备:按照质量份数称取高铝矾土20-25份,高岭土25-30份,膨润土尾矿5-10份,高粘度凹凸棒土粉10-15份,硅线石10-15份,将以上原料混合均匀,得到耐火砖基料。

(2)结合剂浆料制备:按照质量份数称取氧化锆5-8份,氧化铝15-20份,软质粘土粉10-20份,以及100-130份水,将以上原料混合搅拌,得到稳定结合剂浆料。

(3)砖坯成型:将耐火砖基料和结合剂浆料投入到湿碾机中,混合碾压30-50min,混合料出碾后送入到成型机中,在模具内压制成型,脱模后得到耐火砖砖坯。

(4)整砖烧制:将脱模后的砖坯装进干燥窑车中,在隧道窑的干燥室干燥,然后送入到烧结窑中高温烧制,高温烧结窑的烧制温度为1400-1550℃,烧制时间为3-5h,烧结完成后送到隧道窑的冷却室降温至150-200℃。

(5)冷却养护:将冷却室内的耐火砖整砖送到通风干燥的堆放场,自然冷却,然后用码砖机码垛整齐,自然存放2-3d,即可得到所需耐火砖。

优选的,步骤(1)所述高铝矾土的粒度为1-3mm。

优选的,步骤(1)所述高岭土、膨润土尾矿和硅线石的目数为100-180目。

优选的,步骤(2)所述各原料的粒径均为150-180目。

优选的,步骤(3)所述成型机的成型压力为2-3t/cm2

优选的,步骤(4)所述干燥室中的干燥时间为30-40min。

优选的,步骤(4)所述高温烧结窑的烧制温度为1450-1500℃。

优选的,步骤(4)所述冷却室的降温时间为5-6h。

本发明与现有技术相比,具有以下优点:

本发明提供的一种环保耐火砖的制造工艺生产的耐火砖,其耐高温性能好,可以长时间承受1500℃以上的温度而不粉化,荷重软化温度高于1550℃,性能非常优秀,可以用于常规混铁炉、铁水罐、玻璃窑等高温窑炉的建造。

该工艺生产的耐火砖还具有绿色环保的优点,在耐火砖的原料中,不使用金属铬之类的重金属元素,在达到使用寿命后,可以向其他建筑垃圾一样进行处理,不会增加废物无害化处理的成本,处理过程不会环境造成污染,是一种环境友好型耐火材料。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

实施例1

(1)基料制备:按照质量份数称取粒度为1-3mm高铝矾土20份,高岭土25份,膨润土尾矿5份,高粘度凹凸棒土粉10份,硅线石10份,高岭土、膨润土尾矿和硅线石的目数为100目,将以上原料混合均匀,得到耐火砖基料。

(2)结合剂浆料制备:按照质量份数称取氧化锆5份,氧化铝15份,软质粘土粉10份,以上原料的粒径均为150目,将以上原料和100份水混合搅拌,得到稳定结合剂浆料。

(3)砖坯成型:将耐火砖基料和结合剂浆料投入到湿碾机中,混合碾压30min,混合料出碾后送入到成型机中,在模具内压制成型,成型机的成型压力为2t/cm2,脱模后得到耐火砖砖坯。

(4)整砖烧制:将脱模后的砖坯装进干燥窑车中,在隧道窑的干燥室干燥,干燥室中的干燥时间为30min,然后送入到烧结窑中高温烧制,高温烧结窑的烧制温度为1400℃,烧制时间为3h,烧结完成后送到隧道窑的冷却室降温至150℃,冷却室的降温时间为5h。

(5)冷却养护:将冷却室内的耐火砖整砖送到通风干燥的堆放场,自然冷却,然后用码砖机码垛整齐,自然存放2d,即可得到所需耐火砖。

实施例2

(1)基料制备:按照质量份数称取粒度为1-3mm高铝矾土25份,高岭土30份,膨润土尾矿10份,高粘度凹凸棒土粉15份,硅线石15份,高岭土、膨润土尾矿和硅线石的目数为180目,将以上原料混合均匀,得到耐火砖基料。

(2)结合剂浆料制备:按照质量份数称取氧化锆8份,氧化铝20份,软质粘土粉20份,以上原料的粒径均为180目,将以上原料和130份水混合搅拌,得到稳定结合剂浆料。

(3)砖坯成型:将耐火砖基料和结合剂浆料投入到湿碾机中,混合碾压50min,混合料出碾后送入到成型机中,在模具内压制成型,成型机的成型压力为3t/cm2,脱模后得到耐火砖砖坯。

(4)整砖烧制:将脱模后的砖坯装进干燥窑车中,在隧道窑的干燥室干燥,干燥室中的干燥时间为35min,然后送入到烧结窑中高温烧制,高温烧结窑的烧制温度为1400℃,烧制时间为5h,烧结完成后送到隧道窑的冷却室降温至200℃,冷却室的降温时间为6h。

(5)冷却养护:将冷却室内的耐火砖整砖送到通风干燥的堆放场,自然冷却,然后用码砖机码垛整齐,自然存放3d,即可得到所需耐火砖。

实施例3

(1)基料制备:按照质量份数称取粒度为1-3mm高铝矾土23份,高岭土27份,膨润土尾矿8份,高粘度凹凸棒土粉13份,硅线石12份,高岭土、膨润土尾矿和硅线石的目数为150目,将以上原料混合均匀,得到耐火砖基料。

(2)结合剂浆料制备:按照质量份数称取氧化锆7份,氧化铝17份,软质粘土粉15份,以上原料的粒径均为170目,将以上原料和120份水混合搅拌,得到稳定结合剂浆料。

(3)砖坯成型:将耐火砖基料和结合剂浆料投入到湿碾机中,混合碾压40min,混合料出碾后送入到成型机中,在模具内压制成型,成型机的成型压力为2.5t/cm2,脱模后得到耐火砖砖坯。

(4)整砖烧制:将脱模后的砖坯装进干燥窑车中,在隧道窑的干燥室干燥,干燥室中的干燥时间为35min,然后送入到烧结窑中高温烧制,高温烧结窑的烧制温度为1450℃,烧制时间为4h,烧结完成后送到隧道窑的冷却室降温至170℃,冷却室的降温时间为5.5h。

(5)冷却养护:将冷却室内的耐火砖整砖送到通风干燥的堆放场,自然冷却,然后用码砖机码垛整齐,自然存放3d,即可得到所需耐火砖。

实施例4

(1)基料制备:按照质量份数称取粒度为1-3mm高铝矾土22份,高岭土29份,膨润土尾矿8份,高粘度凹凸棒土粉11份,硅线石14份,高岭土、膨润土尾矿和硅线石的目数为130目,将以上原料混合均匀,得到耐火砖基料。

(2)结合剂浆料制备:按照质量份数称取氧化锆7份,氧化铝20份,软质粘土粉16份,以上原料的粒径均为160目,将以上原料和110份水混合搅拌,得到稳定结合剂浆料。

(3)砖坯成型:将耐火砖基料和结合剂浆料投入到湿碾机中,混合碾压35min,混合料出碾后送入到成型机中,在模具内压制成型,成型机的成型压力为3t/cm2,脱模后得到耐火砖砖坯。

(4)整砖烧制:将脱模后的砖坯装进干燥窑车中,在隧道窑的干燥室干燥,干燥室中的干燥时间为30min,然后送入到烧结窑中高温烧制,高温烧结窑的烧制温度为1500℃,烧制时间为4h,烧结完成后送到隧道窑的冷却室降温至180℃,冷却室的降温时间为6h。

(5)冷却养护:将冷却室内的耐火砖整砖送到通风干燥的堆放场,自然冷却,然后用码砖机码垛整齐,自然存放2d,即可得到所需耐火砖。

性能测试

本实施例的耐火砖通过与高铝砖、高炉砖、进行性能对比测试得到如下表数据:

表1:实施例与高铝砖和高炉砖的性能测试结果

通过以上数据表明,本发明提供的一种环保耐火砖的制造工艺生产的耐火砖,不仅材料绿色环保,而且其各项性能指标,均不低于市场上常用的高铝耐火砖和高炉砖。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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