專利名稱：高強(qiáng)輕質(zhì)稻殼灰保溫磚及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隔熱保溫磚，特別是以稻殼灰為主要原料生產(chǎn)的保溫磚。
目前，工業(yè)窯爐中常用的保溫磚主要有硅藻土保溫磚和粘土質(zhì)隔熱耐火磚。硅藻土磚保溫隔熱性能良好，但強(qiáng)度低，外觀質(zhì)量差，運(yùn)輸和使用時(shí)破損率大，其耐火度也較低，只能在900℃以下使用。粘土質(zhì)隔熱耐火磚耐火度大于1580℃，強(qiáng)度較高，使用溫度在1150℃以上，但其保溫隔熱性能差?！吨袊?guó)陶瓷》1987年第四期第4～9頁(yè)(文獻(xiàn)(1))及《江蘇陶瓷》1988年第1期第12～17頁(yè)上報(bào)導(dǎo)了有關(guān)稻殼灰輕質(zhì)保溫磚的制造方法，但其性能僅能達(dá)到或低于硅藻土保溫磚的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品強(qiáng)度低的問題提供一種保溫隔熱性能優(yōu)于硅藻土保溫磚，強(qiáng)度性能達(dá)到或高于粘土質(zhì)隔熱耐火磚，使用溫度為1200℃的高強(qiáng)輕質(zhì)保溫磚。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵在于針對(duì)已有技術(shù)生產(chǎn)的稻殼灰保溫磚結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低的弱點(diǎn)，在原料組成中加入輕質(zhì)高強(qiáng)的空心微珠為增強(qiáng)劑，大幅度地提高了制品的強(qiáng)度，而且使制品中Sio2和Al2O3的比例更加合理，形成了具有高強(qiáng)度的莫來石礦物，且較大地提高了制品的耐火度。
本發(fā)明的稻殼灰保溫磚的原料重量百分組成為稻殼灰10～70%粘合劑20～40%增強(qiáng)劑10～50%生產(chǎn)時(shí)按上述配方配料后外加0～10%的石灰及20～40%的水。
本發(fā)明所述的稻殼灰是指稻殼作為燃料經(jīng)燃燒后的產(chǎn)物，它具有如

圖1所示的顯微結(jié)構(gòu)形態(tài)。
本發(fā)明所述的粘合劑是指具有良好塑性和耐火度的高嶺土耐火粘土等。
本發(fā)明所述的增強(qiáng)劑是指空心微珠，例如它是從發(fā)電廠的粉煤灰中篩分出來的空心微珠。
本發(fā)明的保溫磚的生產(chǎn)方法如下上述各種原料按配方配料，稱量后將物料在攪拌機(jī)中攪拌均勻，用壓力機(jī)半干法壓制成磚坯，經(jīng)干燥后進(jìn)入窯爐內(nèi)焙燒。本發(fā)明的工藝采用的連續(xù)式干燥和焙燒窯爐，以稻殼為燃料，燃燒后得到的稻殼灰又用來作為制磚的原料，使稻殼這一廢料得到綜合利用。
本發(fā)明的制作工藝中最關(guān)鍵的是燒成工序。燒結(jié)溫度的確定取決于稻殼灰中二氧化硅的晶型變化及莫來石反應(yīng)的程度，不同的燒成溫度對(duì)制品的性能影響極大。從圖2，圖3可見，燒成溫度大低，莫來石形成量很少或沒有，晶體轉(zhuǎn)化不完全，以致制品結(jié)構(gòu)疏松，嚴(yán)重影響使用性能。但燒成溫度太高，由于產(chǎn)生大量熔融液，體積收縮很大，引起制品開裂。故燒成溫度控制在1140°～1220℃為宜。達(dá)到燒成溫度后的保溫時(shí)間，對(duì)保溫磚的強(qiáng)度影響很大。恒溫時(shí)間應(yīng)控制在4至16小時(shí)，最好在8至12小時(shí)。
對(duì)本發(fā)明的產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)分析的結(jié)果如下Sio2Al2O3Fe2O3CaO MgO Na2O K2O MnO TiO2P2O5SO374.8516.731.462.710.410.532.350.140.230.320.01本發(fā)明的制品的技術(shù)性能如下真氣孔率70～80%體積密度 0.5～0.8克/厘米3常溫抗壓強(qiáng)度0.8～4.0MPa
重?zé)€變化(1000℃×12小時(shí))0%(1200℃×12小時(shí))＜2%耐火度≥1580℃異熱系數(shù)(300°±10℃)0.12～0.18(W/m·k)圖面說明圖1為稻殼灰的掃描電鏡形態(tài)圖×500，圖2為燒成溫度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖，圖3為燒成溫度對(duì)收縮率的影響圖，圖4為保溫時(shí)間對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1稻殼灰40份，粘土30份，空心微珠30份。外加石灰3份，水30份，經(jīng)攪拌，壓型、干燥工序進(jìn)入窯內(nèi)焙燒。在1140～1220℃下保溫12小時(shí)，得到成品的性能列于表1。
實(shí)施例2稻殼灰10份，粘土40份，空心微珠50份，外加水20份，經(jīng)同實(shí)施例1的工序制得的磚進(jìn)入窯內(nèi)焙燒。在1140°～1220℃下恒溫4小時(shí)，得到的成品性能列于表1。
實(shí)施例3稻殼灰70份，粘土20份，空心微珠10份，外加石灰5份，經(jīng)同實(shí)施例1工序制得的磚坯進(jìn)入窯內(nèi)焙燒。在1140°～1220℃下恒溫16小時(shí)，得到的成品的性能列于表1。
表1保溫磚性能對(duì)比表性能體積密度最高工作常溫耐壓導(dǎo)熱系數(shù)耐火度產(chǎn)品 (克/厘米3) 溫度(℃) 強(qiáng)度MPa 300±10℃ (℃)(W/m·k)實(shí)施例10.5612001.570.121580實(shí)施例20.5012003.280.141580實(shí)施例30.5912000.790.121580對(duì)比文獻(xiàn)(1)0.6110000.670.121360硅藻土保溫磚0.609000.80.17GB3996-83粘土質(zhì)隔熱耐0.6012001.5(350±25℃)火磚 GB3994-830.25綜上所述，從表1的性能對(duì)比可以看到本發(fā)明取得顯著的技術(shù)效果1.制品的強(qiáng)度、使用溫度等技術(shù)性能優(yōu)于硅藻土保溫磚及已有技術(shù)的稻殼灰保溫磚。
2.制品的隔熱性能優(yōu)于粘土質(zhì)隔熱耐火磚，達(dá)到或接近已有技術(shù)稻殼灰保溫磚的導(dǎo)熱系數(shù)性能值。
3.本發(fā)明的干燥和焙燒過程，以稻殼為燃料，燃燒后的稻殼灰作為制磚的原料，使稻殼得到綜合利用。
總之本發(fā)明的工藝合理，制品性能優(yōu)良，為工業(yè)窯爐提供了一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的制品。本制品在工業(yè)爐上應(yīng)用已收到優(yōu)異的節(jié)能效果。
權(quán)利要求
1.一種由稻殼灰，粘合劑等組份構(gòu)成的高強(qiáng)輕質(zhì)稻殼灰保溫磚，本發(fā)明的特征在于，在輕質(zhì)稻殼灰保溫磚組分基礎(chǔ)上加入增強(qiáng)劑，使保溫磚兼有高強(qiáng)輕質(zhì)等項(xiàng)技術(shù)性能真氣孔率70～80%體積密度 0.4～0.8克/厘米3常溫抗壓強(qiáng)度0.8～4.0MPa重?zé)€變化(1000℃×12小時(shí)) 0%(1200℃×12小時(shí)) ＜2%耐火度 ≥1580℃導(dǎo)熱系數(shù)(300°±10℃) 0.12～0.18W/m·k
2.一種高強(qiáng)輕質(zhì)保溫磚的制作方法，它包括配料，計(jì)量，攪拌，壓制成型，干燥燒制等工序，本發(fā)明的特征在于，采用的連續(xù)式干燥和焙燒窯爐以稻殼為燃料，燃燒后得到的稻殼灰又用來作為制磚的原料，窯爐的燒成溫度控制在1140°～1220℃，達(dá)到燒成溫度后的保溫時(shí)間為4～16小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保溫磚制作方法，其特征在于，原料配方為稻殼灰 10～70%粘合劑 20～40%增強(qiáng)劑 10～50%
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的保溫磚制作方法，其特征在于所述的增強(qiáng)劑是指空心微珠。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的保溫磚制作方法，其特征在于所述的粘合劑是指具有良好塑性和耐火度的粘土，如高嶺土耐火粘土。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保溫磚制作方法，其特征在于達(dá)到燒成溫度后的保溫時(shí)間為8～12小時(shí)。
全文摘要
一種由10-70％稻殼灰20-40％粘合劑和10-50％增強(qiáng)劑組成的高強(qiáng)輕質(zhì)保溫磚，它以稻殼為燃料燒制，又利用稻殼灰為制作保溫磚的原料。由于保溫磚配料中加入空心微珠增強(qiáng)劑，并采用優(yōu)選的燒成工藝，使該保溫磚兼有硅藻土保溫磚保溫隔熱性良好的優(yōu)點(diǎn)又有輕質(zhì)粘土磚強(qiáng)度高，耐火度高的優(yōu)點(diǎn)，為工業(yè)窯爐提供了一種價(jià)廉物美的節(jié)能材料。
文檔編號(hào)C04B38/00GK1041648SQ8910827
公開日1990年4月25日 申請(qǐng)日期1989年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月28日
發(fā)明者宋冬生, 方春霖, 吳文鶴, 王海豐, 邵灰模 申請(qǐng)人:江西省建材工業(yè)科研設(shè)計(jì)院