專(zhuān)利名稱：：一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及耐火材料，尤其是涉及一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚。
背景技術(shù)：
：輕質(zhì)耐火材料是各種窯爐等熱工設(shè)備的關(guān)鍵部分，耐高溫輕質(zhì)材料直接接觸火焰，要求既耐高溫又隔熱節(jié)能，對(duì)材料的性能要求特別高。開(kāi)發(fā)輕質(zhì)、高強(qiáng)、熱震穩(wěn)定性好、使用溫度高能滿足輕質(zhì)結(jié)構(gòu)高溫窯爐所需的材料，改變傳統(tǒng)高溫窯爐采用重質(zhì)材料而存在的熱容量大、升溫速率小、能耗大、使用壽命短、施工維修量大等缺點(diǎn)，更好的為建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)服務(wù)，是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。輕質(zhì)耐火材料制品通常為燒成制品，有用于窯墻的中間層、外層的高鋁輕質(zhì)磚、粘土輕質(zhì)磚、硅藻土輕質(zhì)磚等，還有用于窯墻熱面層的莫來(lái)石輕質(zhì)磚、氧化鋁輕質(zhì)磚、氧化鋁空心球輕質(zhì)磚等。作為工作襯的輕質(zhì)耐火材料制品，要承受高溫、熱煙氣的沖刷、窯爐溫度升降而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，使用條件十分苛刻。其中氧化鋁輕質(zhì)轉(zhuǎn)作為工作襯是常見(jiàn)的一種。美國(guó)專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)9279779)介紹的制備方法用5080Wtn/。泡沫氧化鋁，1030Wt。/。煅燒氧化鋁，520Wt。/。氫氧化鋁作為原料，經(jīng)過(guò)1510165(TC燒成，可制得體積密度為1.3~1.4g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度不小于1.4MPa的樣品。國(guó)產(chǎn)氧化鋁空心球磚，采用氧化鋁空心球?yàn)楣橇希匝趸X細(xì)粉、剛玉粉為粉料，加入少量粘土或磷酸鹽結(jié)合劑，經(jīng)混練、振動(dòng)加壓成型，烘干后經(jīng)1600175(TC高溫?zé)?。氧化鋁空心球已經(jīng)在耐火保溫隔熱領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，空心球利用了封閉空腔熱阻大的特點(diǎn)，隔熱效果好，強(qiáng)度高，耐高溫，抗剝落。輕質(zhì)氧化鋁空心球制品克服了泡沫氧化鋁產(chǎn)品強(qiáng)度低、高溫抗蠕變性能差的特點(diǎn)，不但可以直接接觸火焰，還可以作為隔熱層使用，這為推動(dòng)傳統(tǒng)熱工設(shè)備結(jié)構(gòu)改造，設(shè)計(jì)新型熱工設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。輕質(zhì)氧化鋁空心球制品以氧化鋁空心球和微粉為基本組成，加入結(jié)合劑采用震動(dòng)成型方法制備，氧化鋁空心球制品是一種球體連接網(wǎng)絡(luò)，空心球提供骨架作用，微粉填充空隙，加強(qiáng)球體之間的結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)一步提高制品的耐壓強(qiáng)度。制備氧化鋁空心球輕質(zhì)磚的過(guò)程中都需要進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，因此能耗大大增加。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，采用剛玉空心球作為骨料，降低體積密度和熱導(dǎo)率，以廉價(jià)的高鋁礬土粉作為基質(zhì)料，同時(shí)采用高鋁水泥和改性水玻璃作為復(fù)合結(jié)合劑，進(jìn)一步提高樣品的強(qiáng)度。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，各組分的質(zhì)量百分含量如下剛玉空心球40~60%，高鋁礬土3045%，高鋁水泥8~15%。采用外加質(zhì)量百分含量為1822%的改性水玻璃為結(jié)合劑。所述的剛玉空心球中Al203%>96%,粒徑為0.2~5mm，自然堆積密度0.6~0.8g/cm3。所述的高鋁礬土的粒度為325目，Al203%285%。所述的高鋁水泥型號(hào)為CA-50。所述的改性水玻璃溶液質(zhì)量百分比濃度為65%，模數(shù)為2.63，體積密度為1.30~1.38g/cm3。制備過(guò)程中，高鋁礬土和高鋁水泥先在球磨機(jī)中混合均勻，再把改性水玻璃結(jié)合劑，加入剛玉空心球中攪拌均勻，然后加入高鋁礬土和高鋁水泥的混合粉拌勻，成型過(guò)程采用震動(dòng)加壓方式，成型后常溫靜置三天后11(TC烘干即可使用。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明制備的輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚耐高溫，抗剝落，導(dǎo)熱系數(shù)低，體積密度為U1.5g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度215MPa，能夠在1500°C的高溫條件下長(zhǎng)期使用。輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚在熱工設(shè)備的很多部位可以代替一般耐火磚使用，與致密耐火材料相比具有低密輕質(zhì)、抗熱震、保溫隔熱性能好、低熱容等特點(diǎn)，與普通隔熱材料相比具有耐壓強(qiáng)度高、荷重軟化溫度高、重?zé)€收縮率低等特點(diǎn)，是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)窯爐的理想內(nèi)襯結(jié)構(gòu)材料。制備過(guò)程中不需要進(jìn)行燒結(jié)，經(jīng)過(guò)11(TC烘干后就可以獲得高強(qiáng)度，在使用過(guò)程中通過(guò)燒結(jié)進(jìn)一步提高其強(qiáng)度，在熱工設(shè)備中使用中能保持不同部位溫度均衡，減少散熱損失，大大降低能源消耗。本發(fā)明制備的輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚可以廣泛應(yīng)用于各種需要隔熱保溫的熱工設(shè)備中，具有強(qiáng)度大，耐火度高，保溫隔熱性能好等特點(diǎn)，能夠大大降低能耗，而且制備方便，工藝簡(jiǎn)單，有利于節(jié)約成本。具體實(shí)施方式(實(shí)施例中均為質(zhì)量百分比)實(shí)施例1:配合比采用剛玉空心球40%,高鋁砜土45%，高鋁水泥15%，外加改性水玻璃溶液22%。制備過(guò)程中，高鋁礬土和高鋁水泥先在球磨機(jī)中混合均勻，再把水玻璃加入剛玉空心球中攪拌均勻，然后加入高鋁礬土和高鋁水泥的混合粉拌勻，成型過(guò)程采用震動(dòng)加壓方式，成型后常溫靜置三天后110。C烘干即制成樣品。實(shí)施例2:配合比采用剛玉空心球60%，高鋁礬土30%，高鋁水泥10%，外加改性水玻璃溶液18%，制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3:配合比釆用剛玉空心球45%，高鋁礬土47%，高鋁水泥8%，外加改性水玻璃溶液21%，制備方法同實(shí)施例l。實(shí)施例4:配合比采用剛玉空心球50%，高鋁礬土38%，高鋁水泥12%，外加改性水玻璃溶液20%，制備方法同實(shí)例l。實(shí)施例5:配合比采用剛玉空心球55%，高鋁礬土35%，高鋁水泥10%，外加改性水玻璃溶液19%，制備方法同實(shí)例1。實(shí)施實(shí)例性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，其特征在于各組分的質(zhì)量百分含量如下剛玉空心球40～60％，高鋁礬土30～45％，高鋁水泥8～15％。2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，其特征在于采用外加質(zhì)量百分含量為18~22%的改性水玻璃為結(jié)合劑。3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，其特征在于所述的剛玉空心球中Al203%>96%,粒徑為0.25mm，自然堆積密度0.6~0.8g/cm3。4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，其特征在于所述的高鋁礬土的粒度為325目，Al203%285%。5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的-種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，其特征在于所述的高鋁水泥型號(hào)為CA-50。6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)2所述的一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚，其特征在于所述的改性水玻璃溶液質(zhì)量百分比濃度為65%,模數(shù)為2.63，體積密度為1.30-1.38g/cm3。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚。各組分的質(zhì)量百分含量如下剛玉空心球40～60％，高鋁礬土30～45％，高鋁水泥8～15％，外加改性水玻璃結(jié)合劑18～22％。采用震動(dòng)成型方式制成所需尺寸的定形磚和異形磚，常溫靜置三天后，110℃烘干，樣品體積密度為1.1～1.5g/cm³，常溫耐壓強(qiáng)度≥15MPa，使用溫度為1500℃。本發(fā)明制備的輕質(zhì)高強(qiáng)不燒磚可以廣泛應(yīng)用于各種需要隔熱保溫的熱工設(shè)備中，具有強(qiáng)度大，耐火度高，保溫隔熱性能好等特點(diǎn)，能夠大大降低能耗，而且制備方便，工藝簡(jiǎn)單，有利于節(jié)約成本。文檔編號(hào)C04B28/00GK101172832SQ20071015618公開(kāi)日2008年5月7日申請(qǐng)日期2007年10月23日優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日發(fā)明者王家邦,王立旺申請(qǐng)人:浙江大學(xué)