[发明专利]一种轻质多孔隔热耐火材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种轻质多孔隔热耐火 材料及其制备方法和应用。

背景技术

传统工业炉窑为达到保温节能的目的，通常在重质耐火砖筑体 或重质不定形耐火材料施工体外增加保温层，由于采用的保温材料使 用温度较低，所以这种方法在中、高温工业炉窑上的使用受到极大的 限制。同时，现有的重质层很厚，窑炉体积庞大、笨重，对间歇式炉 来说，蓄热损失大。为解决这一问题，开始开发生产出了一系列使用 温度高、体积密度小、隔热性能好的轻质耐火砖。

但现有的轻质耐火砖是采用锯屑、木炭、焦炭、煤、稻谷及谷壳 等作为成孔材料，使砖内产生许多气孔，利用气孔内静止、低热导率 的空气来隔热。但是，由于这些成孔材料的体积密度比耐火原料提及 密度小，且比表面积大，因此，为了使耐火原料与成孔材料混合均匀， 通常还需要添加35％～40％左右的成孔剂，这样就必须调成水分很高 的泥浆，所以，坯体脱水、干燥、烧成后的收缩率大，变形、开裂的 废品率高；不仅如此，成型后坯体的尺寸往往要比要求的大，需要进 行切割、研磨等加工工序；此外，所制得的隔热砖强度较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有耐火材料技术的不足，尤其是为了解决 现有耐火砖坯体脱水干燥烧成后的收缩率大、变形开裂的废品率高， 后续加工复杂、隔热砖强度较低等问题，提供一种轻质多孔隔热耐火 材料，密度小、热导率低、耐压强度高，且孔径尺寸可调。

本发明的另一个目的是提供所述材料的制备方法。

本发明还有一个目的是提供所述材料的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种轻质多孔隔热耐火材料，包括以下重量百分含量的各组 份：

结合粘土            15～30重量份；

莫来石纤维          3～10重量份；

膨胀珍珠岩粉        15～35重量份；

无机结合剂          15～25重量份；

聚乙烯废料泡沫球    1.5～3.5重量份；

水                  余量。

所述的结合粘土主要成分为SiO₂，SiO₂所占重量百分含量为 45～56％；作为优选，结合粘土包括以下重量百分含量的各组份：SiO₂55.1％，Al₂O₃31.3％，Fe₂O₃2.68％。

所述莫来石纤维为一种多晶质纤维状隔热耐火材料，优选Al₂O₃重量百分含量为72.34％；可选地，所述莫来石纤维包括以下重量百分 含量的各组份：SiO₂22.76％，Al₂O₃72.34％，Fe₂O₃0.41％，主晶相为 莫来石。

所述的无机结合剂包括水玻璃、磷酸铝或硅溶胶等。

所述膨胀珍珠岩中SiO₂所占重量百分含量为70～75％，作为优 选，所述膨胀珍珠岩包括以下重量百分含量的各组份：SiO₂72.93％， Al₂O₃12.90％，Fe₂O₃0.53％。

本发明所述轻质多孔耐火材料的孔径可调，孔径尺寸可由聚乙烯 泡沫球尺寸控制，所述聚乙烯泡沫球的直径优选为0.5～2mm。

所述轻质多孔耐火材料不需要再添加任何辅助助剂就可以制备 得到所述的轻质多孔耐火材料。当然也不排除为了获得颜色等其他的 效果添加辅助助剂。

本发明同时提供了所述轻质多孔隔热耐火砖的制备方法，包括以 下步骤：

(1)将结合粘土、膨胀珍珠岩粉、聚苯乙烯废料泡沫球混合均 匀得混合物1；

将莫来石纤维充分均匀地分散于无机结合剂中得混合物2；为了 保证均匀分散，可采用搅拌机，并用水进行适当的调节；搅拌机的搅 拌速度优选为。

(2)将混合物1和混合物2混合搅拌，直至混合料分散成均匀的 粘稠物；