本发明属于耐火材料技术领域，具体的说涉及一种新型耐火粘土砖的制备方法。
背景技术：
焦宝石是一种青灰色块状结构、断面致密平滑的硬质高岭土岩石。一般是由高岭石(al2o3·2sio2·2h2o)、水铝石(al2o3·h2o)和三水铝石(al2o3·3h2o)构成的。熟焦宝石是焦宝石原矿经高温煅烧后形成的，煅烧后的焦宝石成分稳定、质地均匀、结构致密、断面呈贝壳状，可用于生产高级耐火材料、陶瓷、硅酸铝耐火纤维等。
耐火材料生产过程中，通常将焦宝石在煅烧竖窑中进行煅烧，工艺流程为：将过筛后的焦宝石生料从竖窑顶部投料入窑，在竖窑的中部靠下位置有若干天然气烧嘴，将天然气与空气混合后燃烧，燃烧后的高温混合烟气通过火箱通道，送入窑内，高温烟气通过焦宝石生料的缝隙时，与焦宝石生料发生热传导，加热焦宝石生料，完成焦宝石生料的煅烧过程。
焦宝石生料在进入煅烧竖窑顶部投料前，必须过筛，筛径20mm。这是因为，如果不过筛或筛径过小，燃烧后的高温混合烟气无法或无法顺利通过生料间的空隙，造成竖窑中上部生料无法顺利煅烧，中下部生料过烧。这就造成了一个问题，即筛下的粒径小的生料无法利用，我公司现有的3条煅烧竖窑每日用生料约200吨，其中过筛后的筛下废料约30吨，原料利用率仅85%。一度我公司筛下废料堆积如山，最多时上万吨。
技术实现要素：
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供了一种新型耐火粘土砖制备方法，该方法能够有效提高焦宝石原料的利用率，降低生产成本，同时能够显著提高耐火材料的高温使用性能，增强使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种新型耐火粘土砖的制备方法，包括以下步骤：
焦宝石生料预处理，分级筛选成粗颗粒和细颗粒；
将粗颗粒投入煅烧竖窑进行煅烧得到焦宝石熟料；
将焦宝石细颗粒与软质粘土混合均匀，共磨成混合粘土细粉；
将焦宝石熟料进行粉碎处理，得到不同粒度的焦宝石熟料颗粒料及焦宝石熟料细粉。
所述焦宝石熟料颗粒料及焦宝石熟料细粉与混合粘土细粉混合实现泥料混炼，经过成型、干燥、烧结工序制得成品。
作为优化的，所述焦宝石生料预处理为过筛处理，所述粗颗粒粒度为大于20mm，所述细颗粒粒度为0~20mm。
作为优化的，所述焦宝石细颗粒与所述软质粘土混合比例为质量比2~4：1~3。
作为优化的，所述混合粘土细粉粒度为130~230目，采用雷蒙机加工。
作为优化的，所述煅烧竖窑中煅烧温度为1200~1700℃。
作为优化的，所述煅烧焦宝石颗粒粒度为0～1mm、1~2mm、2~3mm，所述焦宝石熟料细粉粒度为130~230目，使用时质量比为20%~30%：10%~20%：15%~25%：30%~50%。
作为优化的，一定比例的所述焦宝石熟料颗粒料及焦宝石熟料细粉与混合粘土细粉按质量比2~5：1混合。
作为优化的，所述成型压力为260~1000t。
作为优化的，所述干燥的温度为110~160℃，所述干燥的时间为12~48h。
作为优化的，所述烧结的温度为1300~1500℃。
本发明的有益效果是：本发明提供的耐火砖的制备方法由混合粘土细粉及煅烧焦宝石颗粒制备，显著提高了原料利用率，实现废物利用，降低生产成本。生产出的耐火砖成品品质、理化指标不仅没有降低，反而有了大幅提高，焦宝石废料与粘土细粉共磨后制成的混合粘土细粉，加入到耐火砖后，烧制过程中，在焦宝石颗粒与粘土烧制产生的高粘度复合液相，形成了对焦宝石颗粒的镶嵌，改变了原有的耐火砖结构，提高了液相的粘度，同时提高了耐火砖在高温使用过程中的抵抗位移的阻力，提高了耐火砖的高温使用性能。耐火砖的高温指标显著提高，使用寿命显著增强。
具体实施方式
本发明提供一种新型耐火粘土砖的制备方法，包括：
焦宝石生料预处理，分级筛选成粗颗粒和细颗粒；
将粗颗粒投入煅烧竖窑进行煅烧得到焦宝石熟料；
将细颗粒与软质粘土混合均匀，共磨成混合粘土细粉；
将煅烧后的焦宝石进行破粉碎处理，分级得到焦宝石颗粒料和细粉；
所述焦宝石熟料颗粒料及焦宝石熟料细粉与混合粘土细粉混合实现泥料混炼，经过成型、干燥、烧结工序制得成品。
本发明首先对所述焦宝石生料进行预处理，预处理为过筛处理将粒度小的焦宝石即细颗粒筛出，本发明人对于具体的过筛方式不进行限定，本领域技术人员熟知的方式即可。本发明中，所述细颗粒优选为0~20mm且不为0。
本发明将细颗粒与软质粘土混合的方式不进行限定，本领域技术人员熟知的混合方式即可，加工成粒度为130~230目混合粘土细粉的加工方式不进行限定，优选为雷蒙机加工。
本发明将粗颗粒投入煅烧竖窑进行煅烧得到焦宝石熟料温度为1200~1700℃，优选为1250~1500℃，更优选为1400℃；
本发明所述煅烧后的焦宝石进行粉碎处理优选具体为：粗破、粉碎、过筛。焦宝石熟料颗粒料粒度为0～1mm、1~2mm、2~3mm，焦宝石熟料细粉粒度为150~230目，使用时质量比为20%~30%：10%~20%：15%~25%：30%~50%。
本发明一定比例的所述焦宝石熟料颗粒料及焦宝石熟料细粉与混合粘土细粉按质量比2~5：1混合，更优选4：1混合。
本发明中泥料混炼后成型、干燥、烧结得到耐火砖。
本发明中所述成型的压力为260~1000t，所述干燥优选为烘干，更优选为风干后烘干，风干至水分含量小于3%后在烘干道中进行烘干，所述烘干温度优选110~160℃。
本发明烧结温度优选为1300~1500，更优选为1350~1450℃；所述烧结时间优选为6~8h，更优选为6.5~7.5h。
所述烧结后进行保温，所述保温温度优选为1300~1500℃，更优选为1350~1450℃，所述保温时间优选为6~8h，更优选为6.5~7.5h。
本发明所述烧结、保温优选在隧道窑中进行。保温后冷却，所述冷却优选为自然冷却，所述冷却时间为10~14h。冷却后经过成品检验，包装入库。
本发明优选采用以下方式对制备得到的耐火砖进行性能测定：
耐火度：利用耐火度实验炉，按gb7322-87《耐火材料耐火度试验方法》进行测定；
荷软开始温度：利用示差高温荷软蠕变测定仪，按yb370-75《荷重软化开始温度检验方法》进行测定；
耐压强度：利用电动抗折仪，按gb/t5072.2的规定进行测定；
重烧线变化：利用节能高温重烧试验炉，按gb5988-86《致密定型耐火制品重烧线变化试验方法》进行测定；
气孔率：利用显气孔体密测定仪，按gb/t2997的规定进行测定；
体积密度：利用显气孔体密测定仪，gb/t2997的规定进行测定；
化学分析：按gb/t6900的规定进行测定。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
焦宝石生料预处理，分级筛选成粗颗粒和细颗粒；将200kg细颗粒与200kg软质粘土混合均匀投入雷蒙机中加工成粒度为180目的混合粘土细粉；将粗颗粒投入1300℃煅烧竖窑中进行煅烧，将焦宝石孰料进行粉碎处理，分级得到煅烧焦宝石颗粒；将300kg0~1mm、200kg1~2mm、250kg2~3mm焦宝石熟料颗粒料及100kg的180目焦宝石熟料细粉与400kg混合粘土细粉混合实现泥料混炼；将混炼好的料放入400t的压力机压制成型，自然风干48h而后120℃低温烘干，而后在隧道窑内1350℃，8h烧结，1350℃*8h保温，出窑后自然冷却得到新型耐火粘土砖。
按照本发明所述的测定方法对所述新型耐火粘土砖进行性能测定，结果为：耐火度1780，荷软开始温度1438℃，耐压强度50mpa，体积密度2.23g/cm3，气孔率18％。
实施例2
焦宝石生料预处理，分级筛选成粗颗粒和细颗粒；将125kg细颗粒与125kg软质粘土混合均匀投入雷蒙机中加工成粒度为180目的混合粘土细粉；将粗颗粒投入1350℃煅烧竖窑中进行煅烧，将焦宝石熟料进行粉碎处理，分级得到煅烧焦宝石颗粒；将300kg0~1mm、200kg1~2mm、250kg2~3mm焦宝石熟料颗粒料及150kg的180目焦宝石熟料细粉、100kg180目山西gl-75高铝细粉与250kg混合粘土细粉混合实现泥料混炼；将混炼好的料放入500t的压力机压制成型，自然风干36h而后130℃低温烘干，而后在隧道窑内1400℃，8h烧结，1400℃*8h保温，出窑后自然冷却得到新型耐火粘土砖。
按照本发明所述的测定方法对所述粘土砖进行性能测定，结果为：耐火度1800，荷软开始温度1470℃，耐压强度65mpa，体积密度2.30g/cm3，气孔率17％。
实施例3
焦宝石生料预处理，分级筛选成粗颗粒和细颗粒；将125kg细颗粒与125kg软质粘土混合均匀投入雷蒙机中加工成粒度为180目的混合粘土细粉；将粗颗粒投入1400℃煅烧竖窑中进行煅烧，将焦宝石熟料进行粉碎处理，分级得到煅烧焦宝石颗粒；将300kg0~1mm、200kg1~2mm、200kg2~3mm焦宝石熟料颗粒料及100kg的180目焦宝石熟料细粉、200kg的180目山西gl-85b高铝细粉与250kg混合粘土细粉混合实现泥料混炼；将混炼好的料放入630t的压力机压制成型，自然风干36h而后160℃低温烘干，而后在隧道窑内1450℃，8h烧结，1450℃*8h保温，出窑后自然冷却得到新型耐火粘土砖。
按照本发明所述的测定方法对所述粘土砖进行性能测定，结果为：耐火度1820，荷软开始温度1520℃，耐压强度80mpa，体积密度2.35g/cm3，气孔率16％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。