本发明涉及一种耐火砖，具体地，涉及一种轻质高铝耐火砖及其制备方法。
背景技术：
高铝轻质耐火材料是钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、石化、机械等行业材料阻挡热损耗的重要材料，随着国家生产发展，消耗日益增加以及国内能源资源日趋紧张，因此使研究使用温度高、低热导、高强度的轻质材料更加显的日益重要。传统制备轻质高铝砖的方法原料成本高，且强度和导热系数较大，无法满足国家节能减排和企业降成本的要求。
申请号为200810015228.2的专利文件公开了一种莫来石轻质隔热保温砖，该保温砖的组分包括湛江土、蓝晶石、硅线石、氧化铝、EPS轻质球和锯末，原料成本高，性能一般。申请号为201410145454.8的专利文件公开了一种高强高铝轻质隔热耐火砖及其生产方法，其耐压强度和导热系数以及线变化较好，但其组分十分复杂，生产成本相对来说比较高，特别是造孔全部采用聚苯乙烯球，大大提高了其生产成本。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种轻质高铝耐火砖及其制备方法，以解决上述问题。
具体地，本发明采取如下技术方案：
一种轻质高铝耐火砖，它包括以下质量份的组分：焦宝石60～70份、广西白泥20～30份、钾长石10～15份、聚苯乙烯球1.5～2.3份、锯末15～25份。
基于上述，所述焦宝石的粒度为120～180目，且所述焦宝石中三氧化二铝的质量分数为48％～60％，三氧化二铁的质量分数小于2.0％。
基于上述，所述广西白泥的粒度为180～220目，且所述广西白泥中三氧化二铝的质量分数为25％～30％，三氧化二铁的质量分数小于1.5％。
基于上述，所述钾长石的粒度为180～220目，且所述钾长石中氧化钾的质量分数为8％～15％。
基于上述，所述聚苯乙烯球的容重为10～20g/ml。
基于上述，所述锯末的粒度为10～20目。
一种上述轻质高铝耐火砖的制备方法，其包括以下步骤：
将所述焦宝石、广西白泥和钾长石、聚苯乙烯球和锯末混合均匀，形成第一混合料；将所述第一混合料与水混合，形成泥浆；将所述泥浆制成砖坯，所述砖坯经干燥处理后加热至1340～1370℃并保温3～5h，得到所述轻质高铝耐火砖。
基于上述，所述第一混合料与水的质量比为10:(3～5)。
与现有技术相比，本发明具有突出的实质性特点和显著进步。具体的说，本发明提供的轻质高铝耐火砖中的各组分相互配合，协调作用，使得该轻质高铝耐火砖具有耐压强度高、体积密度小、高温重烧线变化率低和导热系数小的优点，同时采用广西白泥作为粘结剂，广西白泥塑性好，易烧结，而且原料易得，价格低廉，极大的降低了耐火砖的成本，有效克服了传统耐火砖采用氧化铝和氢氧化铝作为粘结剂使得耐火砖成本过高的缺点；采用聚苯乙烯球和锯末作为造孔剂，极大的降低耐火砖的密度；采用钾长石作为烧结剂，有效降低了烧结温度。另外，本发明还提供所述质高铝耐火砖的制备方法，该方法简单，易操作，适于工业应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
一种轻质高铝耐火砖，它包括以下质量份的组分：焦宝石70份、广西白泥20份、钾长石10份，聚苯乙烯球1.5份、锯末20份。
其中，所述焦宝石中三氧化二铝的质量分数为48％～60％，三氧化二铁的质量分数小于2.0％，所述焦宝石的粒度为120～180目。所述广西白泥中三氧化二铝的质量分数为25％～30％，三氧化二铁的质量分数小于1.5％，所述广西白泥的粒度为180～220目。所述钾长石中氧化钾的质量分数为8％～15％，所述钾长石的粒度为180～220目。所述聚苯乙烯球的容重为10～20g/ml,。所述锯末的粒度为10～20目。
本实施例还提供该轻质高铝耐火砖的制备方法，其包括以下步骤：
将所述焦宝石、广西白泥和钾长石、聚苯乙烯球和锯末置于混碾机中混练5min混合均匀，形成第一混合料；然后按照第一混合料与水质量比为10:3的比例加入水混合10min，形成泥浆；将所述泥浆置于挤泥机中挤压成泥条，经切坯制成坯砖，所述砖坯经干燥处理后加热至1350～1370℃保温5h，得到所述轻质高铝耐火砖。
实施例2
一种轻质高铝耐火砖，它包括以下质量份的组分：焦宝石60份、广西白泥25份、钾长石15份，聚苯乙烯球1.75份、锯末20份。
其中，所述焦宝石中三氧化二铝的质量分数为48％～60％，三氧化二铁的质量分数小于2.0％，所述焦宝石的粒度为120～180目。所述广西白泥中三氧化二铝的质量分数为25％～30％，三氧化二铁的质量分数小于1.5％，所述广西白泥的粒度为180～220目。所述钾长石中氧化钾的质量分数为8％～15％，所述钾长石的粒度为180～220目。所述聚苯乙烯球的容重为10～20g/ml,。所述锯末的粒度为10～20目。
本实施例还提供该轻质高铝耐火砖的制备方法，其包括以下步骤：
将所述焦宝石、广西白泥和钾长石、聚苯乙烯球和锯末置于混碾机中混练5min混合均匀，形成第一混合料；然后按照第一混合料与水质量比为10:3的比例加入水混合10min，形成泥浆；将所述泥浆置于挤泥机中挤压成泥条，经切坯制成坯砖，所述砖坯经干燥处理后加热至1350～1370℃保温5h，得到所述轻质高铝耐火砖。
实施例3
一种轻质高铝耐火砖，它包括以下质量份的组分：焦宝石60份、广西白泥25份、钾长石15份，聚苯乙烯球2份、锯末20份。
其中，所述焦宝石中三氧化二铝的质量分数为48％～60％，三氧化二铁的质量分数小于2.0％，所述焦宝石的粒度为120～180目。所述广西白泥中三氧化二铝的质量分数为25％～30％，三氧化二铁的质量分数小于1.5％，所述广西白泥的粒度为180～220目。所述钾长石中氧化钾的质量分数为8％～15％，所述钾长石的粒度为180～220目。所述聚苯乙烯球的容重为10～20g/ml,。所述锯末的粒度为10～20目。
本实施例还提供该轻质高铝耐火砖的制备方法，其包括以下步骤：
将所述焦宝石、广西白泥和钾长石、聚苯乙烯球和锯末置于混碾机中混练5min混合均匀，形成第一混合料；然后按照第一混合料与水质量比为10:3的比例加入水混合10min，形成泥浆；将所述泥浆置于挤泥机中挤压成泥条，经切坯制成坯砖，所述砖坯经干燥处理后加热至1350～1370℃保温5h，得到所述轻质高铝耐火砖。
实施例4
一种轻质高铝耐火砖，它包括以下质量份的组分：焦宝石70份、广西白泥30份、钾长石12份，聚苯乙烯球2.3份、锯末15份。
其中，所述焦宝石中三氧化二铝的质量分数为48％～60％，三氧化二铁的质量分数小于2.0％，所述焦宝石的粒度为120～180目。所述广西白泥中三氧化二铝的质量分数为25％～30％，三氧化二铁的质量分数小于1.5％，所述广西白泥的粒度为180～220目。所述钾长石中氧化钾的质量分数为8％～15％，所述钾长石的粒度为180～220目。所述聚苯乙烯球的容重为10～20g/ml,。所述锯末的粒度为10～20目。
本实施例还提供该轻质高铝耐火砖的制备方法，其包括以下步骤：
将所述焦宝石、广西白泥和钾长石、聚苯乙烯球和锯末混合均匀，形成第一混合料；将所述第一混合料与水按照质量比为10:5混合，形成泥浆；将所述泥浆制成砖坯，所述砖坯经干燥处理后加热至1340～1360℃保温3h，得到所述轻质高铝耐火砖。
实施例5
一种轻质高铝耐火砖，它包括以下质量份的组分：焦宝石63份、广西白泥27份、钾长石11份，聚苯乙烯球1.7份、锯末25份。
其中，所述焦宝石中三氧化二铝的质量分数为48％～60％，三氧化二铁的质量分数小于2.0％，所述焦宝石的粒度为120～180目。所述广西白泥中三氧化二铝的质量分数为25％～30％，三氧化二铁的质量分数小于1.5％，所述广西白泥的粒度为180～220目。所述钾长石中氧化钾的质量分数为8％～15％，所述钾长石的粒度为180～220目。所述聚苯乙烯球的容重为10～20g/ml,。所述锯末的粒度为10～20目。
本实施例还提供该轻质高铝耐火砖的制备方法，其包括以下步骤：
将所述焦宝石、广西白泥和钾长石、聚苯乙烯球和锯末混合均匀，形成第一混合料；将所述第一混合料与水按照质量比为10:4混合，形成泥浆；将所述泥浆制成砖坯，所述砖坯经干燥处理后加热至1340～1360℃保温4h，得到所述轻质高铝耐火砖。
性能表征
按照国家标准GB/T3995-1983对实施例1～5得到的轻质高铝耐火砖进行性能测试，测试结果参见表1。
表1实施例1～5得到的轻质高铝耐火砖的性能参数
由表1可知，本发明提供的轻质高铝耐火砖具有耐压强度高、体积密度小、高温重烧线变化率低和导热系数小的优点，符合国家和国际标准，可以满足各种耐火砖性能要求。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。