本發(fā)明涉及一種高抗折耐火磚及其制備方法,屬于耐火材料領域。
背景技術:
:凡具有抵抗高溫以及在高溫下所產(chǎn)生的物理化學作用的材料統(tǒng)稱耐火材料。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機械制造、硅酸鹽、動力、鍋爐、輕工、電力、軍工等國民經(jīng)濟的各個領域,是保證上述產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運行和技術發(fā)展必不可少的基本材料,在高溫工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起著不可替代的重要作用。耐火材料一般分為兩種,即不定型耐火材料和定型耐火材料。其中定型耐火材料一般指耐火磚,其形狀有標準規(guī)則,也可以根據(jù)需要筑切時臨時加工。近年來,國內(nèi)耐火磚生產(chǎn)工藝發(fā)展迅速,市場上出現(xiàn)了種類繁多、性能各異的耐火磚。中國專利號為:200710062457.5的發(fā)明專利公開了一種硅質(zhì)隔熱耐火磚,本發(fā)明耐火磚由硅石細粉81-85%,珍珠巖15-19%,外加占上述主原料總重的下列輔料:鐵鱗粉0.45-0.55%,水泥0.9-1.1%,石灰乳6.5-7.5%,紙漿1.95-2.2%組成,制備工藝為:將硅石細粉、珍珠巖按比例加入濕碾內(nèi),然后加入鐵鱗粉、水泥干碾1-2分鐘后,加入占主原料總重的1.8-2.2%的水,然后加入石灰乳,碾壓10-15分鐘,最后加入紙漿,碾壓10-15分鐘,出碾,成型制坯。采用上述原料和工藝制得的耐火磚雖然解決了現(xiàn)有粘土質(zhì)隔熱耐火磚存在荷重變形溫度低、高溫下易收縮、導熱率較大、保溫效果不好等缺陷,但是其耐火性和抗折強度與國外耐火磚相比較,仍存在較大的差距,無法滿足出口市場的需求。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高抗折耐火磚及其制備方法,以解決現(xiàn)有耐火磚抗折強度低和耐火度低的問題。為了解決上述問題,本發(fā)明采用如下技術方案:一種高抗折耐火磚,由以下重量份的原料制成:城市污泥39-48、栲膠12-18、高爐除塵灰21-32、鋼渣14-26、硅酸鈣尾渣16-27、腐植酸鈉7-14、石棉絨15-20、廢棄鋼化玻璃13-19、硅酸鎂鋁8-14、蛭石尾砂18-30、廢棄鋁硅酸鹽22-29、廢棄混凝土21-27、石膏晶須10-15、葉蠟石16-24。一種高抗折耐火磚的制備方法,由下列步驟組成:(1)將高爐除塵灰、鋼渣、蛭石尾砂、廢棄鋁硅酸鹽、葉蠟石混合均勻,粉碎,過60-90目篩,850-900℃煅燒1-2h,冷卻至室溫,450-650r/min干法球磨25-45min,然后按照固液比1:3-4將球磨后的粉末加入到質(zhì)量分數(shù)為35%的鹽酸溶液中,水浴加熱至75-85℃,保溫浸泡2-4h,自然冷卻至50℃以下時過濾,濾渣留用,濾液加摩爾濃度為5mol/l的氫氧化鈉溶液至ph為12-14,過濾,濾液通入二氧化碳氣體至ph為7-9時,關閉二氧化碳,靜置陳化2-4h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,750-790℃溫煅燒3-4h,冷卻至室溫,待用;(2)按照固液比1:4-5將步驟(1)留用的濾渣加入到質(zhì)量分數(shù)為15%的氫氧化鈉溶液中,加熱至70-80℃,保溫浸泡1.5-2.5h,自然冷卻至50℃以下時過濾,濾液通入二氧化碳氣體至ph為7.5-8.5時,關閉二氧化碳,靜置陳化5-6h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,650-700℃溫煅燒1-2h,冷卻至室溫,待用;(3)將步驟(1)制得的原料與步驟(2)制得的原料混合均勻,然后加入相當于混合物質(zhì)量55-60%的硫酸鈉和40-45%的碳酸鈉,400-600r/min干法球磨10-20min,1110-1160℃煅燒2-3h,冷卻至室溫,加入到適量的蒸餾水中,水浴加熱至65-75℃,攪拌5-10min,過濾,濾渣洗滌,干凈,烘干,得到耐火料;(4)將硅酸鈣尾渣、石棉絨、廢棄鋼化玻璃、石膏晶須混合均勻,粉碎,過50-80目篩后與步驟(3)制得的耐火料進行干混,混合5-8min,然后加入適量的水,并加入余下原料進行濕混,混合4-7min;(5)將步驟(4)制得的混合料加入成型模具中壓制成型,成型壓力為26-32mpa,將成型后的坯體靜置3-4h,然后蒸壓養(yǎng)護,蒸壓養(yǎng)護制度為升溫2-3h,恒溫6-7h,降溫3-4h,蒸壓溫度為190-200℃,然后自然環(huán)養(yǎng)護即可。本發(fā)明的有益效果:(1)本發(fā)明通過從高爐除塵灰、鋼渣、蛭石尾砂、廢棄鋁硅酸鹽、葉蠟石等原料中提取氧化鋁和二氧化硅,然后在硫酸鈉和碳酸鈉的熔鹽中煅燒,可以得到以莫來石為主要成分的耐火料,該耐火料加入到磚中,可以大大提高耐火磚的耐火性,使得耐火磚在高溫下仍能保持優(yōu)異的綜合性能,同時實現(xiàn)了高爐除塵灰、鋼渣、蛭石尾砂、廢棄鋁硅酸鹽等固體廢渣的再資源化利用,具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益;(2)本發(fā)明采用耐火、耐腐蝕、耐磨且高強度的石棉絨、廢棄鋼化玻璃、石膏晶須等原料添加到耐火磚中,不僅可以提高耐火磚的抗折強度,還可以改善耐火磚的耐火度、耐腐蝕性和耐磨性,大大延長了耐火磚的使用壽命。具體實施方式一種高抗折耐火磚,由以下重量(kg)的原料制成:城市污泥44、栲膠15、高爐除塵灰27、鋼渣20、硅酸鈣尾渣21、腐植酸鈉11、石棉絨17、廢棄鋼化玻璃16、硅酸鎂鋁11、蛭石尾砂24、廢棄鋁硅酸鹽25、廢棄混凝土24、石膏晶須12、葉蠟石20。一種高抗折耐火磚的制備方法,由下列步驟組成:(1)將高爐除塵灰、鋼渣、蛭石尾砂、廢棄鋁硅酸鹽、葉蠟石混合均勻,粉碎,過70目篩,870℃煅燒1.5h,冷卻至室溫,550r/min干法球磨35min,然后按照固液比1:3將球磨后的粉末加入到質(zhì)量分數(shù)為35%的鹽酸溶液中,水浴加熱至80℃,保溫浸泡3h,自然冷卻至50℃以下時過濾,濾渣留用,濾液加摩爾濃度為5mol/l的氫氧化鈉溶液至ph為13,過濾,濾液通入二氧化碳氣體至ph為8時,關閉二氧化碳,靜置陳化3h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,770℃溫煅燒3h,冷卻至室溫,待用;(2)按照固液比1:4將步驟(1)留用的濾渣加入到質(zhì)量分數(shù)為15%的氫氧化鈉溶液中,加熱至75℃,保溫浸泡2h,自然冷卻至50℃以下時過濾,濾液通入二氧化碳氣體至ph為8時,關閉二氧化碳,靜置陳化5h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,680℃溫煅燒1.5h,冷卻至室溫,待用;(3)將步驟(1)制得的原料與步驟(2)制得的原料混合均勻,然后加入相當于混合物質(zhì)量56%的硫酸鈉和44%的碳酸鈉,500r/min干法球磨15min,1130℃煅燒2.5h,冷卻至室溫,加入到適量的蒸餾水中,水浴加熱至70℃,攪拌8min,過濾,濾渣洗滌,干凈,烘干,得到耐火料;(4)將硅酸鈣尾渣、石棉絨、廢棄鋼化玻璃、石膏晶須混合均勻,粉碎,過60目篩后與步驟(3)制得的耐火料進行干混,混合7min,然后加入適量的水,并加入余下原料進行濕混,混合5min;(5)將步驟(4)制得的混合料加入成型模具中壓制成型,成型壓力為30mpa,將成型后的坯體靜置4h,然后蒸壓養(yǎng)護,蒸壓養(yǎng)護制度為升溫2.5h,恒溫6h,降溫3.5h,蒸壓溫度為195℃,然后自然環(huán)養(yǎng)護即可。上述實施例制得的耐火磚的的性能檢測結果與國外耐火磚性能參數(shù)相比較如下表所示:國外耐火磚上述實施例生產(chǎn)的耐火磚耐火度,℃18101845抗折強度,mpa1422當前第1頁12