專利名稱：一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上最大的發(fā)展中國家，也是世界上第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，但是我國的能源利用效率低，只有35%左右，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，必須走節(jié)約資源的道路，同時還要不斷提高能源利用效率。エ業(yè)窯爐是エ業(yè)生產(chǎn)中的主要耗能設(shè)備，節(jié)能問題是當(dāng)前的ー個重要課題。目前玻璃熔窯和其它熱エ設(shè)備一般都采用大型粘土磚砌筑，該磚體積密度通常都大于2. 40g/ cm3,導(dǎo)熱系數(shù)大于I. 00ff/m *k (熱面1000°C )，用該磚砌筑的玻璃熔窯和其它熱エ設(shè)備因其熱容量大，散熱快，保溫性能及抗熱震性能差，所以導(dǎo)致玻璃熔窯和其它熱エ設(shè)備能耗高，熱效率低，溫度不易控制，且使用壽命短。CN101768006A公開了ー種玻璃熔窯用輕質(zhì)耐火材料，具有比重小、重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小的特點(diǎn)，但是其在組成成分中加入的微孔莫來石輕質(zhì)骨料和膨脹劑，使耐火材料在制成耐火磚后具有疏松的膨脹結(jié)構(gòu)，降低了耐火磚的密度和導(dǎo)熱系數(shù)，但是耐火磚的耐壓強(qiáng)度受到影響，作為支撐基體會影響到玻璃熔窯的整體強(qiáng)度，影響其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，提高大磚的整體強(qiáng)度和耐火度。本發(fā)明的另ー目的是提供一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法。本發(fā)明復(fù)合型節(jié)能耐火大磚所采用的技術(shù)方案是一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，是由固結(jié)在一起的重質(zhì)層和輕質(zhì)層組成，所述重質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成硅鋁質(zhì)耐火骨料50 70 %，高溫水泥5 15 %，硅微粉5 10 %，高鋁微粉6 18%，粘土粉4 14%，減水劑O. I O. 3% ;所述輕質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質(zhì)骨料50-70%，高溫水泥5 15%，硅微粉5 10%，高鋁微粉6 18%，粘土粉4 14%，膨脹劑2 8%，減水劑O. I 0.3%。所述膨脹劑為藍(lán)晶石和/或紅柱石。所述硅鋁質(zhì)耐火骨料為焦寶石耐火骨料或燒結(jié)莫來石耐火骨料。本發(fā)明的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，采用重質(zhì)層和輕質(zhì)層一次燒制固結(jié)而成，整塊磚的大小可任意加工，通常尺寸為450 (總厚度)X 600 X 900mm。其中重質(zhì)層的密度> 2. 30g/cm3，用于提高耐火磚整體強(qiáng)度，輕質(zhì)層的密度< I. 80g/cm3，用于降低耐火磚整體的密度和導(dǎo)熱系數(shù)。
本發(fā)明的重質(zhì)層和輕質(zhì)層按照O. 125 I : I的厚度比固結(jié)的整塊耐火磚，用在玻璃熔窯或其它熱エ設(shè)備上，具有強(qiáng)度高、比重低、導(dǎo)熱系數(shù)低、抗熱震性好、耐火度高的優(yōu)點(diǎn)，其中耐壓強(qiáng)度可達(dá)50MPa以上，耐火強(qiáng)度大于1730°C，相比現(xiàn)有的粘土大磚墻其使用壽命大大提高。用本發(fā)明復(fù)合型節(jié)能耐火大磚代替普通的大型粘土磚用在玻璃熔窯和其它熱エ設(shè)備上，可以大大減輕窯體重量，減輕重量可達(dá)30 60%,同時減少熱容量；其抗熱震性好，因而窯爐的使用壽命得到極大的提高；安裝簡單方便，節(jié)約安裝成本；其導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫效果好，熱損失少，顯著提高了熱能利用效率，節(jié)約能源，降低能耗和成本。本發(fā)明復(fù)合型節(jié)能耐火大磚生產(chǎn)方法所采用的技術(shù)方案是一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，包括如下步驟I)攪拌混料A將重質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，形成重質(zhì)混料；B將輕質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍纬奢p質(zhì)混料；2)澆注將重質(zhì)混料和輕質(zhì)混料分別澆注、振動成型，形成重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層；
3)將澆注成型的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層自然養(yǎng)護(hù)后，烘干；4)將烘干的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層層疊放置，于1300 1390°C下燒制，得到復(fù)合型節(jié)能耐火大磚。步驟I)A中的加水量為重質(zhì)層耐火材料重量的6 8%。步驟1)B中的加水量為輕質(zhì)層耐火材料重量的16 20%。步驟3)所述自然養(yǎng)護(hù)的時間為24 72小吋。步驟3)所述烘干為在100 120°C條件下烘干24 36小吋。步驟4)所述燒制時間為60 72小時。


圖I為本發(fā)明復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I本實(shí)施例的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚如圖I所示，是由固結(jié)在一起的重質(zhì)層I和輕質(zhì)層2組成，重質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成焦寶石耐火骨料64.9%,高溫水泥10 %，硅微粉5 %，高鋁微粉6 %，粘土粉14 %，三聚磷酸鈉O. I % ;輕質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質(zhì)骨料59.7%，高溫水泥15%，硅微粉5%，高鋁微粉6%，粘土粉12%，藍(lán)晶石2%，三聚磷酸鈉O. 3%。具體的生產(chǎn)方法包括如下步驟I)攪拌混料A將重質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量6wt%的水，攪拌均勻，形成重質(zhì)混料；B將輕質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量16wt%的水，攪拌均勻，形成輕質(zhì)混料；2)澆注將重質(zhì)混料和輕質(zhì)混料分別澆注、振動成型，形成重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層；3)將澆注成型的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層自然養(yǎng)護(hù)24小吋，于110°C下烘干24小時；4)將烘干的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層層疊放置，重質(zhì)層位于輕質(zhì)層之上，其相對較大的重量可以使重質(zhì)層和輕質(zhì)層相互貼合的比較緊密，然后于1360°C下燒制60小吋，自然冷卻后，得到如圖I所示的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其中重質(zhì)層I與輕質(zhì)層2的厚度比為O. 125 I。實(shí)施例2本實(shí)施例的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚如圖I所示，是由固結(jié)在一起的重質(zhì)層I和輕質(zhì)層2組成，重質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成燒結(jié)莫來石耐火骨料69.8%,高溫水泥5%，硅微粉10%，高鋁微粉11%，粘土粉4%，六偏磷酸鈉0.2% ;輕質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質(zhì)骨料68.8%，高溫水泥5%，硅微粉7%，高鋁微粉10%，粘土粉4%，紅柱石5 %，六偏磷酸鈉O. 2 %。具體的生 產(chǎn)方法包括如下步驟I)攪拌混料A將重質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量6. 5wt%的水，攪拌均勻，形成重質(zhì)混料；B將輕質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量17wt%的水，攪拌均勻，形成輕質(zhì)混料；2)澆注將重質(zhì)混料和輕質(zhì)混料分別澆注、振動成型，形成重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層；3)將澆注成型的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層自然養(yǎng)護(hù)30小吋，于100°C下烘干30小時；4)將烘干的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層層疊放置，重質(zhì)層位于輕質(zhì)層之上，其相對較大的重量可以使重質(zhì)層和輕質(zhì)層相互貼合的比較緊密，然后于1300°C下燒制66小吋，自然冷卻后，得到如圖I所示的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其中重質(zhì)層I與輕質(zhì)層2的厚度比為O. 5 I。實(shí)施例3本實(shí)施例的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚如圖I所示，是由固結(jié)在一起的重質(zhì)層I和輕質(zhì)層2組成，重質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成焦寶石耐火骨料50. 7%,高溫水泥15%，硅微粉7%，高鋁微粉18%，粘土粉9%，六偏磷酸鈉0.3% ;輕質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質(zhì)骨料50. 9%，高溫水泥8 %，硅微粉10 %，高鋁微粉16 %，粘土粉7 %，紅柱石8 %，六偏磷酸鈉0.1%。具體的生產(chǎn)方法包括如下步驟I)攪拌混料A將重質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量8wt%的水，攪拌均勻，形成重質(zhì)混料；B將輕質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加入其總重量20wt%的水，攪拌均勻，形成輕質(zhì)混料；2)澆注將重質(zhì)混料和輕質(zhì)混料分別澆注、振動成型，形成重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層；3)將澆注成型的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層自然養(yǎng)護(hù)72小吋，于120°C下烘干36小時；4)將烘干的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層層疊放置，重質(zhì)層位于輕質(zhì)層之上，其相對較大的重量可以使重質(zhì)層和輕質(zhì)層相互貼合的比較緊密，然后于1390°C下燒制72小吋，自然冷卻后，得到如圖I所示的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其中重質(zhì)層I與輕質(zhì)層2的厚度比為I : I。實(shí)施例I 3復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的性能測試數(shù)據(jù)如表所示表I各實(shí)施例復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的性能測試數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其特征在于是由固結(jié)在一起的重質(zhì)層和輕質(zhì)層組成，所述重質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成硅鋁質(zhì)耐火骨料50 70%，高溫水泥5 15 %，硅微粉5 10 %，高鋁微粉6 18 %，粘土粉4 14 %，減水劑O. I 0.3% ;所述輕質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質(zhì)骨料50-70%，高溫水泥5 15%，硅微粉5 10%，高鋁微粉6 18%，粘土粉4 14%，膨脹齊[J 2 8%，減水劑O. I O. 3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其特征在于所述膨脹劑為藍(lán)晶石和/或紅柱石。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其特征在于所述硅鋁質(zhì)耐火骨料為焦寶石耐火骨料或燒結(jié)莫來石耐火骨料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，其特征在于所述重質(zhì)層和輕質(zhì)層的厚度之比為O. 125 I : I。
5.一種如權(quán)利要求I所述復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟 1)攪拌混料 A將重質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，形成重質(zhì)混料； B將輕質(zhì)層的耐火材料按照各組分取料，加水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，形成輕質(zhì)混料； 2)澆注將重質(zhì)混料和輕質(zhì)混料分別澆注、振動成型，形成重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層； 3)將澆注成型的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層自然養(yǎng)護(hù)后，烘干； 4)將烘干的重質(zhì)坯層和輕質(zhì)坯層層疊放置，于1300 1390°C下燒制，得到復(fù)合型節(jié)能耐火大磚。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟1)A中的加水量為重質(zhì)層耐火材料重量的6 8%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟1)B中的加水量為輕質(zhì)層耐火材料重量的16 20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟3)所述自然養(yǎng)護(hù)的時間為24 72小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟3)所述烘干為在100 120°C條件下烘干24 36小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合型節(jié)能耐火大磚的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟4)所述燒制時間為60 72小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合型節(jié)能耐火大磚，是由固結(jié)在一起的重質(zhì)層和輕質(zhì)層組成，所述重質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成硅鋁質(zhì)耐火骨料50～70％，高溫水泥5～15％，硅微粉5～10％，高鋁微粉6～18％，粘土粉4～14％，減水劑0.1～0.3％；所述輕質(zhì)層采用的耐火材料是由以下重量百分比的組分組成微孔莫來石輕質(zhì)骨料50-70％，高溫水泥5～15％，硅微粉5～10％，高鋁微粉6～18％，粘土粉4～14％，膨脹劑2～8％，減水劑0.1～0.3％。本發(fā)明復(fù)合型節(jié)能耐火大磚具有整體比重小、重量輕、強(qiáng)度高、抗熱震性好、耐火度高(＞1730℃)、導(dǎo)熱系數(shù)小，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C04B35/185GK102659422SQ20121010316
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者劉常華, 張憲嶺 申請人:河南中原特種耐火材料有限公司