專利名稱：一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火復(fù)合磚及制備方法，尤其是涉及一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚及制備方法。
背景技術(shù)：
隨著水泥生產(chǎn)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，水泥生產(chǎn)主機設(shè)備向大型化方向發(fā)展，增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、節(jié)能降耗、降低成本成為生產(chǎn)管理中增加效益的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的耐火磚和隔熱磚大都為單一結(jié)構(gòu)，使用時需將各種性能的磚配合使用，若在相對固定不動的設(shè)備上，如隧道窯、倒閻窯，配合使用都能滿足要求；但在一些相對運動的設(shè)備上，如回轉(zhuǎn)窯，配合使用就很難滿足要求。一些廠家和研究單位對此進行了研究和攻關(guān)，并推出了一些重質(zhì)材料和輕質(zhì)材料相結(jié)合的復(fù)合磚，但由于輕質(zhì)部分結(jié)構(gòu)強度過低，無法滿足使用要求而沒有大范圍推廣，還是以重質(zhì)磚為主。以海螺集團10000t/d的回轉(zhuǎn)窯為例，前過渡帶使用尖晶石磚、燒成帶使用鎂鉻磚，由于前過渡帶尖晶石磚和燒成帶鎂鉻磚的導(dǎo)熱系數(shù)大(》2. 7ff/m ·Κ)，使得窯筒體外壁溫度較高(大約在380°C左右，高溫時能達420°C )。筒體外壁溫度較高，一方面使窯筒體散熱增加，從而加大熟料熱耗，引起熟料單位成本增加；另一方面極易使筒體受熱膨脹，致使窯中部托輪瓦溫度升高，尤其是在使用后期或夏季給設(shè)備的正常運行帶來較大隱患。胴體過熱增加了機械設(shè)備的損壞幾率、加速了筒體變形，而筒體變形又加速了內(nèi)襯的機械破壞，其結(jié)果是掉磚、停窯，影響水泥回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率。因此若能在該部位使用耐火、隔熱雙重功能的復(fù)合磚不僅使過渡帶和燒成帶部位的筒體溫度降低，減少散熱損失，而且也有利于設(shè)備維護，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率。若在所有高溫部位均使用復(fù)合不同部位結(jié)構(gòu)特點的復(fù)合磚，則很好地解決了目前存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有回轉(zhuǎn)窯鎂鐵鋁尖晶石磚比重大，散熱嚴重的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚及制備方法，采用重質(zhì)和輕質(zhì)相結(jié)合的方式來降低熱容、克服蠕變、提高壽命。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，包括鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)重質(zhì)工作層和以輕質(zhì)骨料和粉料制備的輕質(zhì)隔熱層，所述一體化復(fù)合磚由重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層復(fù)合而成。進一步，所述重質(zhì)工作層中，各種化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下其中Mg0%為65 96%，Al2O3^為2 25%，狗203%為2 15%，其余為原料引入的其他成分。更進一步，所述重質(zhì)工作層中，外加占整個配料質(zhì)量百分比為0. 5 3%的氧化鋯，用于改善重質(zhì)工作層的抗熱震性和掛窯皮特性。再進一步，所述輕質(zhì)隔熱層中采用的輕質(zhì)骨料為電熔噴吹空心球。所述輕質(zhì)隔熱層中，各種種類的電熔噴吹空心球化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下1)
4氧化鋁空心球，其中Al2O3大于98% ；2)鎂鋁空心球，其中Al2O3SO. 1 99.9%，MgO為 0. 1 99.9% ；3)剛玉空心球，其中Al2O3大于93% ；4)鉻剛玉空心球，其中Al2O3為70 99. 9%, Cr2O3為0. 1 30% ；5)鋯剛玉空心球，其中Al2O3為90 99. 9%，ZrO2為0. 1 10%，其余為原料引入的其他成分。一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，所述制備方法的步驟如下(1)重質(zhì)工作層配料根據(jù)鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)重質(zhì)工作層要求備料，按配比與外加結(jié)合劑一起混勻備用， 所述重質(zhì)工作層中，各種化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下其中MgO%為65 96 %，Al2O3%為 2 25%，狗203%為2 15%，其余為原料引入的其他成分；(2)輕質(zhì)隔熱層配料根據(jù)與重質(zhì)工作層相匹配的輕質(zhì)工作層特性選用氧化鋁空心球、鎂鋁空心球、剛玉空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球中的一種或幾種輕質(zhì)骨料的混合物，按配比要求把輕質(zhì)骨料、粉料和外加結(jié)合劑混勻；(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 5 3 1，加料后抽出隔板，采用振動加壓或機壓成型；(4)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1600 1800°C保溫3 8小時燒成。進一步，所述步驟(3)中，成型過程在振動壓機、摩擦壓機或油壓機上進行。再進一步，所述步驟(1)中，重質(zhì)工作層采用的原料顆粒級配為大于Imm顆粒 35 45%，小于Imm顆粒25 ；35%，不大于325目細粉25 ；35%，外加結(jié)合劑3 5% ； 在配料時先將不大于325目粉料按比例配好后在球磨機中混合均勻，再在其余骨料顆粒與外加結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌時間為10 30分鐘。更進一步，所述步驟O)中，所述輕質(zhì)隔熱層采用的輕質(zhì)骨料粒徑為0. 2 5mm， 自然堆積密度0. 3 1. Og/cm3，輕質(zhì)隔熱層中原料質(zhì)量配比為輕質(zhì)骨料55 70%，不大于 325目細粉30 45%，外加結(jié)合劑6 10%，在配料時先把輕質(zhì)骨料按比例和外加結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉料，攪拌時間為10 30分鐘。所用的外加結(jié)合劑為紙漿廢液、木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液中的一種。本發(fā)明具有的有益效果是耐磨性好、耐火度高、結(jié)構(gòu)強度好及保溫隔熱性能好； 本發(fā)明可以采用重質(zhì)和輕質(zhì)相結(jié)合的方式來降低熱容、克服蠕變、提高壽命。


圖1是鎂鋁鈦質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚結(jié)構(gòu)圖。圖中1、重質(zhì)工作層，2、輕質(zhì)隔熱層。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
參照圖1，一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，包括鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)重質(zhì)工作層1和以輕質(zhì)骨料和粉料制備的輕質(zhì)隔熱層2，所述一體化復(fù)合磚由重質(zhì)工作層1和輕質(zhì)隔熱層2復(fù)合而成。重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 5 3 1。所述重質(zhì)工作層1中，各種化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下其中Mg0%為65 96%， 八1203%為2 25%，狗203%為2 15%，其余為原料引入的其他成分。所述重質(zhì)工作層1中，外加占整個配料質(zhì)量百分比為0. 5 3%的氧化鋯，用于改善重質(zhì)工作層的抗熱震性和掛窯皮特性。所述輕質(zhì)隔熱層2中采用輕質(zhì)骨料為電熔噴吹空心球。所述輕質(zhì)隔熱層2中，各種種類的電熔噴吹空心球化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下 1)氧化鋁空心球，其中Al2O3大于98%;2)鎂鋁空心球，其中Al2O3SO. 1 99.9%，Mg0為 0. 1 99.9% ；3)剛玉空心球，其中Al2O3大于93% ；4)鉻剛玉空心球，其中Al2O3為70 99. 9%, Cr2O3為0. 1 30% ；5)鋯剛玉空心球，其中Al2O3為90 99. 9%，ZrO2為0. 1 10%，其余為原料引入的其他成分。所用的外加結(jié)合劑為紙漿廢液、木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液中的一種。實施例1本實施例重質(zhì)工作層1所采用DMS98型電熔鎂砂和鐵鋁尖晶石為原料，顆粒級配
及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm電熔鎂砂31%
l~3mm鐵鋁尖晶石4%
不大于Imm電熔鎂砂35%
不大于325目鐵鋁尖晶粉3%
不大于325目電熔鎂粉27%
外加氧化鋯0.5%
外加結(jié)合劑紙漿廢液5%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為96 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為2 %，F(xiàn)e2O3成分質(zhì)量百分含量為2 %。所述輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為氧化鋁空心球10%、鎂鋁空心球10%、剛玉空心球10%、鉻剛玉空心球10%、鋯剛玉空心球15%、325目電熔尖晶石微粉45 %、外加工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液6 %，所用的氧化鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為 98%，鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為99.9%，MgO質(zhì)量百分含量為0. 1%，剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為93%，鋯剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為99. 9 %，ZrO2質(zhì)量百分含量為0. 1%，鉻剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為99.9%，Cr2O3質(zhì)量百分含量為 0.1%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟
(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將剛玉空心球、氧化鋁空心球、鎂鋁空心球、鋯剛玉空心球、鉻剛 玉空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目電熔尖晶石微粉攪拌 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高 強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 2，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1800°C保溫4小時燒成。實施例2本實施例重質(zhì)工作層1所采用MS97A型燒結(jié)鎂砂、a -Al2O3粉和鐵鋁尖晶石為原
料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm燒結(jié)鎂砂35%
l~3mm鐵鋁尖晶石10%
不大于Imm鐵鋁尖晶石 6% 不大于Imm燒結(jié)鎂砂19%不大于325目燒結(jié)鎂粉28%
不大于325目(X-Al2O3粉2%
外加結(jié)合劑紙漿廢液3%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為85 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含 量為6.5%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為7.5%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球65%、325目燒結(jié) 尖晶石微粉35%、外加木質(zhì)磺酸鹽溶液10%，所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為 70. 5%, MgO質(zhì)量百分含量為沘.0%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加 入325目燒結(jié)尖晶石微粉攪拌10分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高 強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為3 2，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1600°C保溫8小時燒成。實施例3本實施例重質(zhì)工作層1所采用MS98A型燒結(jié)鎂砂和鐵鋁尖晶石為原料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm燒結(jié)鎂砂33%l~3mm鐵鋁尖晶石7%
不大于Imm燒結(jié)鎂砂35%
不大于325目燒結(jié)鎂粉25%
外加氧化鋯3%
外加結(jié)合劑紙漿廢液3% 按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為91%，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為3 %，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為3. 5%。所述輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球55%、325目電熔尖晶石45%、外加甲基纖維素溶液6%，所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為50%， MgO質(zhì)量百分含量為45%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Im的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌30分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目電熔尖晶石微粉攪拌20分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 3，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1700°C保溫3小時燒成。實施例4本實施例重質(zhì)工作層1所采用DMS99型電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石和α -Al2O3粉為原
料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm電熔鎂砂29%
l~3mm鐵鋁尖晶石6%
不大于Imm鐵鋁尖晶石6%
不大于Imm電熔鎂砂24%
不大于325目電熔鎂粉33%
不大于325目(X-Al2O3粉2%
外加結(jié)合劑紙漿廢液5% 按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為87 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含
8量為5. 8%, Fe2O3成分質(zhì)量百分含量為4. 3%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鉻剛玉空心球30%、鋯剛玉空心球30%,325目燒結(jié)剛玉微粉40%、外加木質(zhì)磺酸鹽溶液7%，所用的鉻剛玉空心球中 Al2O3質(zhì)量百分含量為70% ,Cr2O3質(zhì)量百分含量為30%，鋯剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為90%，ZrO2質(zhì)量百分含量為10%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于325 目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鉻剛玉空心球和鋯剛玉輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻， 然后按比例加入325目燒結(jié)剛玉微粉攪拌30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5 1，加料后抽出隔板，采用振動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1650°C保溫4小時燒成。實施例5本實施例重質(zhì)工作層1所采用MS98A型燒結(jié)鎂砂和鐵鋁尖晶石為原料，顆粒級配
及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm燒結(jié)鎂砂7%
l~3mm鐵鋁尖晶石33%
不大于Imm燒結(jié)鎂砂35%
不大于325目燒結(jié)鎂粉25%
外加結(jié)合劑紙漿廢液3%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為65 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為20%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為15%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球55%、325目燒結(jié)尖晶石45 %、外加甲基纖維素溶液6 %，所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為72 %，MgO 質(zhì)量百分含量為觀％。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Im的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌30分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目燒結(jié)尖晶石微粉攪拌20分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 3，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1500°C保溫4小時燒成。
實施例6本實施例重質(zhì)工作層1所采用DMS99型電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石和α -Al2O3粉為原
料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm電熔鎂砂
l~3mm鐵鋁尖晶石不大于Imm鐵鋁尖晶石不大于Imm電熔鎂砂不大于325目電熔鎂粉不大于325目(X-Al2O3粉
26% 9% 6% 24% 13% 22%
5%
外加結(jié)合劑紙漿廢液按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為68 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為25 %，F(xiàn)e2O3成分質(zhì)量百分含量為7 %。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為電熔尖晶石空心球60%、325目電熔尖晶石微粉40%、外加木質(zhì)磺酸鹽溶液7%，所用的所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為70 %，MgO質(zhì)量百分含量為觀％。。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于325 目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將電熔尖晶石骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入 325目電熔尖晶石微粉攪拌30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5 1，加料后抽出隔板，采用振動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1600°C保溫4小時燒成。實施例7本實施例重質(zhì)工作層1所采用電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石和鎂鐵砂為原料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
1l~3mm電熔鎂砂26%l~3mm鐵鋁尖晶石9%不大于Imm鐵鋁尖晶石11%不大于Imm電熔鎂砂19%不大于325目電熔鎂砂18%不大于325目鎂鐵砂17%外加結(jié)合劑木質(zhì)磺酸鹽溶液5%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為74. 2 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為11.0%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為10.0%。所述輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球55%、325目燒結(jié)尖晶石微粉45%、外加工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液6 %，所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為80. 9 %，MgO質(zhì)量百分含量為16.1%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目燒結(jié)尖晶石微粉攪拌30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 2，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1600°C保溫4小時燒成。實施例8:本實施例重質(zhì)工作層1所采用電熔鎂砂和鐵鋁尖晶石為原料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm燒結(jié)鎂砂34%
l~3mm鐵鋁尖晶石11%
不大于Imm鐵鋁尖晶石 15% 不大于Imm燒結(jié)鎂砂15%
不大于325目鐵鋁尖晶石6.3%
不大于325目電熔鎂砂18.7%
外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液4% 按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為65.1%，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為17.7%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為13.9%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為剛玉空心球65%、325目高鋁微粉35 %、外加木質(zhì)磺酸鹽溶液10 %，所用的剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為95 %。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將剛玉空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目高鋁微粉攪拌20分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 1，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1550°C保溫8小時燒成。實施例9本實施例重質(zhì)工作層1所采用鐵鋁尖晶石和鎂鐵砂為原料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm鎂鐵砂30%
不大于Imm鎂鐵砂 35% 不大于325目鐵鋁尖晶石 3.6% 不大于325目鎂鐵砂31.4%
外加結(jié)合劑紙漿廢液4%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為76. 0 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為2. 0%, Fe2O3成分質(zhì)量百分含量為8. 8%。所述輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球55%、325目電熔尖晶石45%、外加甲基纖維素溶液6%，所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為70%， MgO質(zhì)量百分含量為25%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Im的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌30分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目電熔尖晶石微粉攪拌20分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 3，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1650°C保溫3小時燒成。實施例10本實施例重質(zhì)工作層1所采用電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石和氧化鐵粉為原料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm燒結(jié)鎂砂 l~3mm鐵鋁尖晶石不大于Imm燒結(jié)鎂砂不大于Imm氧化鐵粉不大于325目電熔鎂砂
31% 14% 16% 9% 30% 3%
外加結(jié)合劑木質(zhì)磺酸鹽溶液按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為74. 6 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為7.8%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為15.0%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鉻剛玉空心球30%、鋯剛玉空心球30 %、325目高鋁微粉40 %、外加木質(zhì)磺酸鹽溶液7 %，所用的鉻剛玉空心球中Al2O3 質(zhì)量百分含量為70%，Cr2O3質(zhì)量百分含量為25%，鋯剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為 90%，ZrO2質(zhì)量百分含量為8%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于325 目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鉻剛玉空心球和鋯剛玉輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻， 然后按比例加入325目燒結(jié)高鋁微粉攪拌30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5 1，加料后抽出隔板，采用振動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1550°C保溫4小時燒成。實施例11本實施例重質(zhì)工作層1所采用電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石和磁鐵礦為原料，顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm燒結(jié)鎂砂
l~3mm鐵鋁尖晶石不大于Imm磁鐵礦不大于Imm燒結(jié)鎂砂不大于325目電熔鎂砂
27% 11% 5% 27% 30%
外加結(jié)合劑紙漿廢液
4% 按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為81.4%，Al2O3成分質(zhì)量百分
13含量為6. 1%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為11.5%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球55%、325目電熔尖晶石45 %、外加甲基纖維素溶液6 %，所用的鎂鋁空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為72 %，MgO 質(zhì)量百分含量為23%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法，包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Im的顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于 325目的粉料，攪拌30分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目電熔尖晶石微粉攪拌20分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 3，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1650°C保溫3小時燒成。實施例12本實施例重質(zhì)工作層1所采用電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石、磁鐵礦和氧化鐵粉為原料， 顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm電熔鎂砂30%
l~3mm磁鐵礦4%
不大于Imm鐵鋁尖晶石 9% 不大于Imm電熔鎂砂23%
不大于325目氧化鐵粉5%
不大于325目電熔鎂砂29%
外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液4%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為79. 5 %，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為5.0%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為14.2%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鉻剛玉空心球30%、鋯剛玉空心球30%、325目燒結(jié)高鋁微粉40%、外加木質(zhì)磺酸鹽溶液7%，所用的鉻剛玉空心球中 Al2O3質(zhì)量百分含量為90%，Cr2O3質(zhì)量百分含量為7 %，鋯剛玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為95%，ZrO2質(zhì)量百分含量為4%。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于325 目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鉻剛玉空心球和鋯剛玉輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻， 然后按比例加入325目燒結(jié)高鋁微粉攪拌30分鐘備用。
(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5 1，加料后抽出隔板，采用振動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1550°C保溫4小時燒成。實施例13本實施例重質(zhì)工作層1所采用電熔鎂砂、鐵鋁尖晶石、磁鐵礦和氧化鐵粉為原料， 顆粒級配及其質(zhì)量百分含量為
l~3mm電熔鎂砂32%
l~3mm磁鐵礦3%
不大于Imm鐵鋁尖晶石 3.6% 不大于Imm電熔鎂砂26.4%
不大于325目氧化鐵粉6%
不大于325目電熔鎂砂29%
外加結(jié)合劑木質(zhì)磺酸鹽溶液4%按上述配比所得重質(zhì)工作層MgO成分質(zhì)量百分含量為85.0%，Al2O3成分質(zhì)量百分含量為2.0%，!^e2O3成分質(zhì)量百分含量為11.6%。輕質(zhì)隔熱層2所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鎂鋁空心球63%、325目燒結(jié)尖晶石微粉37 %、外加紙漿廢液9 %，所用的鎂鋁玉空心球中Al2O3質(zhì)量百分含量為70 %，MgO 質(zhì)量百分含量為觀％。本實施例的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料:重質(zhì)工作層先將1 3mm和不大于Imm顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入不大于325 目的粉料，攪拌10分鐘后備用。高強輕質(zhì)隔熱層將鉻剛玉空心球和鎂鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入325目燒結(jié)尖晶石微粉攪拌30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和高強輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為3 2，加料后抽出隔板，采用振動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)150°C烘干后裝窯于1600°C保溫4小時燒成。
權(quán)利要求
1.一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，其特征在于包括鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)重質(zhì)工作層和以輕質(zhì)骨料和粉料制備的輕質(zhì)隔熱層，由重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，其特征在于所述重質(zhì)工作層中，各種化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下其中Mg0%為65 96%，Al2O3^為2 25%，狗203%為2 15%，其余為原料引入的其他成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，其特征在于所述重質(zhì)工作層中，外加占整個配料質(zhì)量百分比為0. 5 3%的氧化鋯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，其特征在于所述輕質(zhì)隔熱層中，采用的輕質(zhì)骨料為電熔噴吹空心球。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，其特征在于所述輕質(zhì)隔熱層中，各種種類的電熔噴吹空心球化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下1)氧化鋁空心球，其中Al2O3大于98%;2)鎂鋁空心球，其中Al2O3為0. 1 99. 9%，MgO為0. 1 99. 9%； 3)剛玉空心球，其中Al2O3大于93% ；4)鉻剛玉空心球，其中Al2O3為70 99. 9%，Cr2O3為 0. 1 30%；5)鋯剛玉空心球，其中Al2O3為90 99. 9%,ZrO2為0. 1 10%，其余為原料引入的其他成分。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，其特征在于所述制備方法的步驟如下(1)重質(zhì)工作層配料根據(jù)鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)重質(zhì)工作層要求備料，按配比與外加結(jié)合劑一起混勻備用，所述重質(zhì)工作層中，各種化學(xué)組分質(zhì)量百分含量如下其中MgO%為65 96%，Al2O3^為2 25%，狗203%為2 15%，其余為原料引入的其他成分；(2)輕質(zhì)隔熱層配料根據(jù)與重質(zhì)工作層相匹配的輕質(zhì)工作層特性選用氧化鋁空心球、鎂鋁空心球、剛玉空心球、鉻剛玉空心球、鋯剛玉空心球中的一種或幾種輕質(zhì)骨料的混合物，按配比要求把輕質(zhì)骨料、粉料和外加結(jié)合劑混勻；(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，致密工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 5 3 1，加料后抽出隔板，采用振動加壓或機壓成型；(4)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1500 1800°C保溫3 8小時燒成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中，成型過程在振動壓機、摩擦壓機或油壓機上進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中，重質(zhì)工作層采用的原料顆粒級配為大于Imm顆粒35 45%， 小于Imm顆粒25 35%，不大于325目細粉25 35%，外加結(jié)合劑3 5% ；在配料時先將不大于325目粉料按比例配好后在球磨機中混合均勻，再在其余骨料顆粒與外加結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌時間為10 30分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，其特征在于所述步驟O)中，所述輕質(zhì)隔熱層采用的輕質(zhì)骨料粒徑為0. 2 5mm，自然堆積密度0. 3 1. Og/cm3,輕質(zhì)隔熱層中原料質(zhì)量配比為輕質(zhì)骨料55 70%，不大于325目細粉30 45%，外加結(jié)合劑6 10%，在配料時先把輕質(zhì)骨料按比例和外加結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉料，攪拌時間為10 30分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，其特征在于所用的外加結(jié)合劑為紙漿廢液、木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液中的一種。
全文摘要
一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，包括鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)重質(zhì)工作層和以輕質(zhì)骨料和粉料制備的輕質(zhì)隔熱層，所述一體化復(fù)合磚由重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1～5∶3～1。以及一種鎂鐵鋁尖晶石質(zhì)結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法。本發(fā)明采用重質(zhì)和輕質(zhì)相結(jié)合的方式來降低熱容、克服蠕變、提高壽命。
文檔編號C04B35/66GK102424584SQ20111025642
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者王家邦 申請人:浙江大學(xué)