本發(fā)明涉及一種抗沖擊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、軍工等國民經濟的各個領域,是保證上述產業(yè)生產運行和技術發(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,國內耐火磚生產工藝發(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,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,但是其耐火性和抗沖擊性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抗沖擊耐火磚及其制備方法,以解決現(xiàn)有的耐火磚抗沖擊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:一種抗沖擊耐火磚,由以下重量份的原料制成:玄武巖碎石16-27、黃河泥沙21-29、赤泥17-26、棉漿粕12-19、陶瓷拋光廢渣19-31、紅柱石15-25、霧化球形鎂粉5-10、水溶性脲醛樹脂16-22、廢棄鋁硅酸鹽玻璃20-30、沸騰爐渣16-24、碳晶須8-14、聚苯乙烯磺酸鈉7-13、鋁鉻渣10-20、氟石膏35-45。一種抗沖擊耐火磚的制備方法,由下列步驟組成:(1)將赤泥、陶瓷拋光廢渣、紅柱石、廢棄鋁硅酸鹽玻璃、沸騰爐渣、鋁鉻渣混合均勻,粉碎,過80-120目篩,830-870℃煅燒1.5-2h,冷卻至室溫,400-600r/min干法球磨30-50min,然后按照固液比1:5-6將球磨后的粉末加入到質量分數(shù)為35%的鹽酸溶液中,水浴加熱至80-90℃,保溫浸泡1-2h,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8.5-9.5時,關閉二氧化碳,靜置陳化2-3h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,740-780℃溫煅燒3-5h,冷卻至室溫,待用;(2)按照固液比1:6-7將步驟(1)留用的濾渣加入到質量分數(shù)為15%的氫氧化鈉溶液中,加熱至75-85℃,保溫浸泡1-2h,自然冷卻至50℃以下時過濾,濾液通入二氧化碳氣體至pH為8-9時,關閉二氧化碳,靜置陳化3-4h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,680-720℃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量50-60%的硫酸鈉和40-50%的碳酸鈉,600-800r/min干法球磨5-10min,1120-1180℃煅燒2-4h,冷卻至室溫,加入到適量的蒸餾水中,水浴加熱至60-70℃,攪拌7-12min,過濾,濾渣洗滌,干凈,烘干,得到耐火料;(4)將玄武巖碎石、黃河泥沙、棉漿粕、碳晶須混合均勻,粉碎,過50-100目篩后與步驟(3)制得的耐火料進行干混,混合6-9min,然后加入適量的水,并加入余下原料進行濕混,混合5-8min;(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28-34MPa,將成型后的坯體靜置2-4h,然后蒸壓養(yǎng)護,蒸壓養(yǎng)護制度為升溫3-4h,恒溫7-8h,降溫4-5h,蒸壓溫度為200-220℃,然后自然環(huán)養(yǎng)護即可。本發(fā)明的有益效果:(1)本發(fā)明通過從赤泥、陶瓷拋光廢渣、紅柱石、廢棄鋁硅酸鹽玻璃、沸騰爐渣、鋁鉻渣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)了赤泥、陶瓷拋光廢渣、紅柱石、廢棄鋁硅酸鹽玻璃、沸騰爐渣、鋁鉻渣等固體廢渣的再資源化利用,具有重要的經濟效益和社會效益;(2)本發(fā)明采用玄武巖碎石、黃河泥沙與棉漿粕、霧化球形鎂粉、碳晶須配合使用,可以在保持耐火磚較高耐火度的基礎上,大大提高耐火磚的抗沖擊性能,延長其使用壽命。本發(fā)明制得的耐火磚具有耐火度高,熱膨脹系數(shù)低,抗沖擊性優(yōu)異,耐腐蝕性好,摩擦系數(shù)低等優(yōu)點。具體實施方式一種抗沖擊耐火磚,由以下重量(kg)的原料制成:玄武巖碎石22、黃河泥沙25、赤泥21、棉漿粕16、陶瓷拋光廢渣25、紅柱石20、霧化球形鎂粉8、水溶性脲醛樹脂19、廢棄鋁硅酸鹽玻璃25、沸騰爐渣20、碳晶須11、聚苯乙烯磺酸鈉10、鋁鉻渣15、氟石膏40。一種抗沖擊耐火磚的制備方法,由下列步驟組成:(1)將赤泥、陶瓷拋光廢渣、紅柱石、廢棄鋁硅酸鹽玻璃、沸騰爐渣、鋁鉻渣混合均勻,粉碎,過100目篩,850℃煅燒1.5h,冷卻至室溫,500r/min干法球磨40min,然后按照固液比1:5將球磨后的粉末加入到質量分數(shù)為35%的鹽酸溶液中,水浴加熱至85℃,保溫浸泡1.5h,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9時,關閉二氧化碳,靜置陳化2.5h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,760℃溫煅燒4h,冷卻至室溫,待用;(2)按照固液比1:6將步驟(1)留用的濾渣加入到質量分數(shù)為15%的氫氧化鈉溶液中,加熱至80℃,保溫浸泡1.5h,自然冷卻至50℃以下時過濾,濾液通入二氧化碳氣體至pH為8.5時,關閉二氧化碳,靜置陳化3h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,690℃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量55%的硫酸鈉和45%的碳酸鈉,700r/min干法球磨8min,1150℃煅燒3h,冷卻至室溫,加入到適量的蒸餾水中,水浴加熱至65℃,攪拌10min,過濾,濾渣洗滌,干凈,烘干,得到耐火料;(4)將玄武巖碎石、黃河泥沙、棉漿粕、碳晶須混合均勻,粉碎,過80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6min;(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3h,然后蒸壓養(yǎng)護,蒸壓養(yǎng)護制度為升溫4h,恒溫7h,降溫5h,蒸壓溫度為210℃,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的耐火磚耐火度,℃18401880抗沖擊強度,cm·kg/cm27.610.8當前第1頁1 2 3