專利名稱：紅硅石系列耐火磚及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料，特別涉及一種紅硅石系列耐火磚及其生產(chǎn)方法。
紅硅石以其自身所具有的耐高溫、耐急冷急熱的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用作耐火材料?，F(xiàn)有技術(shù)的紅硅石磚均是利用天然紅硅石石料，用釬、錘等工具手工打制而成的。也有的是根據(jù)需要，先將紅硅石石料用手工打制成磚坯，然后再用機(jī)床磨光。用這種方法制成的耐火磚，多用于作為高爐、熱風(fēng)爐等高溫爐窯的爐襯使用。由于上述紅硅石磚均為天然石料制成(僅做外形上的修整)，所以它存在著以下的不足之處1、不能長期存放，在庫內(nèi)存放一定的時間后，其表面就會形成風(fēng)化層，影響使用效果，甚至導(dǎo)致成批紅硅石磚報(bào)廢;2、由于手工打制成型的紅硅石磚規(guī)格難以統(tǒng)一，造成砌筑難度增加，不易維持一般爐窯對磚縫的要求;3、由于上述方法難以加工出異型磚，從而也就限制了其使用范圍;4、由于上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化大規(guī)模生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高;5、因天然紅硅石是水沉巖，巖石自身的層界線是薄弱線，在高溫條件下使用一段時間后，大部分磚就會不同程度地出現(xiàn)界線斷層、裂紋和裂口，影響使用壽命。
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中手工打制的天然紅硅石磚所存在的不足之處，而提供一種以粉碎后的紅硅石為基料混以粘結(jié)劑，成型后經(jīng)爐窯燒制而成的紅硅石系列耐火磚及其生產(chǎn)方法，以滿足不同工業(yè)領(lǐng)域?qū)t硅石系列耐火磚的需要。
本發(fā)明可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的紅硅石系列耐火磚以粉碎后的紅硅石為基料，加粘結(jié)劑混合，入模成型后，經(jīng)爐窯培燒而成的。
上述紅硅石基料是含SiO2量不低于93%的紅硅石;上述粘結(jié)劑包括以下四種，一種是由占基料重量6-10%的水玻璃，0.003-0.008%的氟硅酸鈉，0.002-0.005%的磷酸，2-5%的玻璃粉，1.5-3%的滑石粉組成;另一種是由占基料重量8-12%的磷酸鋁液，6-10%的水玻璃，0.6-1%的氟化銨組成;第三種是由占基料重量8-15%的鹵水，2-4%的耐火粘土，1-2%的滑石粉，7-10%的輕燒氧化鎂組成;第四種是由占基料重量1-2%的紙漿，6-8%的飽和石灰乳液，0.5-1%的Fe3O4粉，2-5%的石英玻璃粉組成。
本發(fā)明的紅硅石系列耐火磚也可采用以下措施來實(shí)現(xiàn)紅硅石基料中顆粒為3-8mm的大顆粒占30-48%(重量)，顆粒為1-3mm的中小顆粒占10-20%(重量)，顆粒在1mm以下的細(xì)粉占40-50%(重量)，1mm以下的細(xì)粉中粒度在200目以下的占55-65%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑是由模數(shù)2.6-3、比重1.12-1.38的水玻璃，比重為1.08-1.2的磷酸組成;固態(tài)粘結(jié)劑是由粒度在200目以下的普通玻璃粉和200目以下的滑石粉，以及主要成分含量不低于95%的硅氟酸鈉組成。
本發(fā)明的紅硅石系列耐火磚還可采用下述措施來實(shí)現(xiàn)紅硅石基料中，顆粒為2-5mm的大顆粒占20-35%(重量)，顆粒為1-2mm的中小顆粒占30-40%(重量)，粒度在200目以下的細(xì)粉占40-48%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑是由比重1.12-1.38、模數(shù)為2.6-3的水玻璃，比重1.28-1.32的磷酸鋁液組成，磷酸鋁液是采用在含量為85%的工業(yè)濃磷酸中加2-5%(重量)的鋁，在其溶解后稀釋而成的;固態(tài)粘結(jié)劑為NH4F含量在80%以上的工業(yè)氟化銨。
本發(fā)明也還可以采用下述措施來實(shí)現(xiàn)粉碎的紅硅石基料中，顆粒為3-6mm的大顆粒占30-42%(重量)，顆粒為1-3mm的中小顆粒占15-24%(重量)，粒度在200目以下的細(xì)粉占40-50%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑為比重1.18-1.24的鹵水;固態(tài)粘結(jié)劑是由耐火度不低于1580℃的結(jié)合耐火粘土，粒度在200目以下的滑石粉，和輕燒氧化鎂粉組成。
除上述措施外，本發(fā)明也可采用下面的措施來實(shí)現(xiàn)紅硅石基料中，顆粒為1-3mm的大顆粒占35-50%(重量)，顆粒為0.5-1mm的中小顆粒占15-20%(重量)，粒度在200目以下的細(xì)粉占40-48%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑是由比重不低于1.17的紙漿和CaO含量不低于85%的石灰塊溶解成的飽和石灰乳液組成，飽和石灰乳液中CaO的含量不低于26%;固態(tài)粘結(jié)劑是由含F(xiàn)e3O4量在90%以上的鐵粉，粒度在200目以下的含SiO2不少于99%的石英玻璃粉組成。
用于生產(chǎn)上述的紅硅石系列耐火磚的生產(chǎn)方法如下先將常溫下起粘結(jié)作用的液態(tài)粘結(jié)劑混入大顆粒的紅硅石基料中，攪拌均勻，將高溫下起粘結(jié)作用的固態(tài)粘結(jié)劑混入細(xì)粉狀的紅硅石基料中，攪拌均勻，然后再將大顆粒、中小顆粒和細(xì)粉狀的紅硅石共同混合均勻;混合好后，入模成型，待其干燥后即可入窯培燒，在加溫到1100℃-1450℃后，保持24小時之后，出窯入庫。
本發(fā)明以上所述的幾種配比方法所加工出的紅硅石系列耐火磚可適用于爐溫在800℃-1650℃之間的各種工業(yè)爐窯，它具有使用壽命長，抗風(fēng)化，在高溫條件下熱穩(wěn)定性好，不裂不斷，適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于本發(fā)明的紅硅石系列耐火磚可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的機(jī)械化生產(chǎn)，所以可大大地降低其生產(chǎn)成本，并可根據(jù)實(shí)際需要，生產(chǎn)出各種異型磚。
本發(fā)明下面將結(jié)合實(shí)施例作以詳細(xì)的說明，但并不是限制本發(fā)明。
實(shí)施例1取SiO2含量不低于93%的粉碎后的紅硅石基料40kg，基料中，大顆粒的紅硅石15.4kg，中小顆粒的紅硅石5.2kg，顆粒在1mm以下的紅硅石細(xì)粉19.4kg，細(xì)粉中粒度在200目紅硅石11.4kg;在常溫條件下，先將用模數(shù)2.6、比重1.38的水玻璃3kg與比重為1.1的磷酸0.12kg混合而成的液態(tài)粘結(jié)劑混入大顆粒紅硅石基料中，將由粒度在200目以下的普通玻璃粉1.2kg，粒度在200目以下的滑石粉0.8kg，主要成分含量不低于95%的氟硅酸鈉0.15kg組成的固態(tài)粘結(jié)劑(在高溫下起粘結(jié)作用)與紅硅石細(xì)粉充分混合，再將分別將上述兩種混合料與中、小顆粒紅硅石基料共同混合，攪拌均勻。之后，即可入模成型，待其干燥后，送入窯爐內(nèi)培燒。由于天然紅硅石最大的特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性好，對加熱升溫的速度要求不嚴(yán)，因此在培燒時無需制定嚴(yán)格的升溫曲線，只需在200℃以下適當(dāng)慢升溫，以利于水份的排出，升溫速度一般保持在10℃-15℃/小時即可，當(dāng)爐溫越過150℃-200℃這一區(qū)域后，便可任意速度升溫，直到1100℃時，在這一溫度下保持24小時后即可出窯，入庫。上述實(shí)施例所燒制出的紅硅石磚可適用于作爐溫在800℃-1000℃爐窯的內(nèi)襯。
實(shí)施例2取SiO2含量不低于95%的紅硅石基料100g，基料中，大顆粒的紅硅石22g，中、小顆粒的紅硅石30g，粒度在200目以下的紅硅石細(xì)粉48g;在常溫條件下先將由比重為1.17、模數(shù)為2.8的水玻璃6.6g，比重為1.32的磷酸鋁液8.4g組成的液態(tài)粘結(jié)劑與大顆粒的紅硅石基料充分混合，然后在把混合好的大顆粒紅硅石混合料與0.8g氟化銨，中、小顆粒的紅硅石以及紅硅石細(xì)粉基料加以充分混合，攪拌均勻后，入模成型，干燥后，按實(shí)施例1所述的培燒工藝入窯燒制，待溫度升至1310℃-1350℃時，在這一溫度下保持24小時，即可出窯入庫。本實(shí)施例所燒制出的紅硅石磚，可用于作溫度在1250℃-1400℃的爐窯內(nèi)襯，尤其適于作鈦、鋯、氯等具有強(qiáng)腐蝕工況下工作的爐窯的內(nèi)襯。
實(shí)施例3取SiO2含量不低于95%的粉碎后的紅硅石基料929g，基料中，大顆粒紅硅石374g，中、小顆粒的紅硅石244g，200目以下的細(xì)粉311g;先將比重為1.2的鹵水116g與顆粒狀紅硅石基料混合，將32g結(jié)合耐火粘土，21g200目以下的滑石粉，以及125g輕燒氧化鎂粉，與200目以下的紅硅石細(xì)粉充分混合，再將上述兩種混合料加在一起共同混合，均勻后即可入模成型，待干燥后，按實(shí)施例2所述的培燒工藝進(jìn)行燒制。本實(shí)施例所燒制出的紅硅石磚可用于作爐溫在1250℃-1400℃的爐窯內(nèi)襯。
實(shí)施例4取SiO2含量不低于98%的粉碎后的紅硅石基料150g，基料中，大顆粒的紅硅石為60g，中、小顆粒的紅硅石為23g，200目以下的紅硅石細(xì)粉67g;在常溫條件下將由飽和石灰乳液(CaO含量不低于26%)10.5g，比重1.17的紙漿液2.8g組成的液態(tài)粘結(jié)劑與顆粒狀的紅硅石基料充分混合，將由SiO2含量不低于99%的粒度在200目以下的石英玻璃粉5.4g，F(xiàn)e3O4細(xì)粉0.75g組成的固態(tài)粘結(jié)劑與紅硅石細(xì)粉混合，之后將上述兩種混合料加在一起混合好后，即可入模成型，干燥后，按實(shí)施例1所述的培燒工藝入窯燒制，溫度達(dá)1450℃后，保持24小時即可出窯入庫。本實(shí)施例所提供的紅硅石磚可用于煉鐵爐，以及類似條件下的爐窯內(nèi)襯，適用溫度范圍在1580℃-1650℃之間。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種紅硅石系列耐火磚，其特征在于所述紅硅石系列耐火磚是以粉碎后的紅硅石為基料，加粘結(jié)劑混合均勻，入模成型后，經(jīng)爐窯培燒而成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅硅石系列耐火磚，其特征在于上述紅硅石基料是含SiO2量不低于93%的紅硅石;上述粘結(jié)劑包括以下四種，一種是由占基料重量6-10%的水玻璃，0.003-0.008%的氟硅酸鈉，0.002-0.005%的磷酸，2-5%的玻璃粉，1.5-3%的滑石粉組成;另一種是由占基料重量8-12%的磷酸鋁液，6-10%的水玻璃，0.6-1%的氟化銨組成;第三種是由占基料重量8-15%的鹵水，2-4%的耐火粘土，1-2%的滑石粉，7-10%的輕燒氧化鎂組成;第四種是由占基料重量1-2%的紙漿，6-8%的飽和石灰乳液，0.5-1%的Fe3O4粉，2-5%的石英玻璃粉組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅硅石系列耐火磚，其特征在于紅硅石基料中顆粒為3-8mm的大顆粒占30-48%(重量)，顆粒為1-3mm的中小顆粒占10-20%(重量)，顆粒在1mm以下的細(xì)粉占40-50%(重量)，1mm以下的細(xì)粉中粒度在200目以下的占55-65%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑是由模數(shù)2.6-3、比重1.12-1.38的水玻璃，比重為1.08-1.2的磷酸組成;固態(tài)粘結(jié)劑是由粒度在200目以下的普通玻璃粉和200目以下的滑石粉，以及主要成分含量不低于95%的硅氟酸鈉組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅硅石系列耐火磚，其特征在于紅硅石基料中，顆粒為2-5mm的大顆粒占20-35%(重量)，顆粒為1-2mm的中小顆粒占30-40%(重量)，粒度在200目以下的細(xì)粉占40-48%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑是由比重1.12-1.38、模數(shù)為2.6-3的水玻璃，比重1.28-1.32的磷酸鋁液組成，磷酸鋁液是采用在含量為85%的工業(yè)濃磷酸中加2-5%(重量)的鋁，在其溶解后稀釋而成的;固態(tài)粘結(jié)劑為NH4F含量在80%以上的工業(yè)氟化銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅硅石系列耐火磚，其特征在于紅硅石基料中，顆粒為3-6mm的大顆粒占30-42%(重量)，顆粒為1-3mm的中小顆粒占15-24%(重量)，粒度在200目以下的細(xì)粉占40-50%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑為比重1.18-1.24的鹵水;固態(tài)粘結(jié)劑是由耐火度不低于1580℃的結(jié)合耐火粘土，粒度在200目以下的滑石粉，和輕燒氧化鎂粉組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅硅石系列耐火磚，其特征在于紅硅石基料中，顆粒為1-3mm的大顆粒占35-50%(重量)，顆粒為0.5-1mm的中小顆粒占15-20%(重量)，粒度在200目以下的細(xì)粉占40-48%(重量);粘結(jié)劑包括液態(tài)粘結(jié)劑和固態(tài)粘結(jié)劑，液態(tài)粘結(jié)劑是由比重不低于1.17的紙漿和CaO含量不低于85%的石灰塊溶解成的飽和石灰乳液組成，飽和石灰乳液中CaO的含量不低于26%;固態(tài)粘結(jié)劑是由含F(xiàn)e3O4量在90%以上的鐵粉，粒度在200目以下的含SiO2不少于99%的石英玻璃粉組成。
7.一種用于生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的紅硅石系列耐火磚的生產(chǎn)方法，其特征在于先將常溫下起粘結(jié)作用的液態(tài)粘結(jié)劑混入大顆粒的紅硅石基料中，攪拌均勻，將高溫下起粘結(jié)作用的固態(tài)粘結(jié)劑混入細(xì)粉狀的紅硅石基料中，攪拌均勻，然后再將大顆粒、中小顆粒和細(xì)粉狀的紅硅石共同混合均勻;混合好后，入模成型，待其干燥后即可入窯培燒，在加溫到1100℃-1450℃后，保持24小時之后，出窯入庫。
全文摘要
本發(fā)明為一種紅硅石系列耐火磚，其特征在于所述紅硅石系列耐火磚是以粉碎后的紅硅石為基料，加粘結(jié)劑混合均勻，入模成型后，經(jīng)爐窯焙燒而成的。本發(fā)明的紅硅石系列耐火磚可適用于爐溫在800℃-1650℃之間的各種工業(yè)爐窯，它具有使用壽命長，抗風(fēng)化，在高溫條件下熱穩(wěn)定性好，不裂不斷，適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C04B35/66GK1061208SQ9110842
公開日1992年5月20日 申請日期1991年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月30日
發(fā)明者朱寶章 申請人:河南省密縣中州耐火材料廠, 朱寶章