[发明专利]以莫来石质辊棒废料为原料的轻质砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于轻质砖耐火材料技术领域，具体涉及一种以莫来石质辊棒废料为原料的轻质 砖及其制备方法。

背景技术

随着莫来石质辊棒的大量使用，其经加工切割之后的边角余料以及断裂损耗量也急剧增 多。大量的莫来石质辊棒废料已经不是简单填埋可以解决的问题，而且随着经济的日益发展 和社会的进步，环境已经成为人们关注的焦点，莫来石质辊棒废料的堆积挤占土地，影响当 地空气的粉尘含量，而莫来石质辊棒废料的填埋耗费人力物力，还污染地下水质，如何变废 为宝，化废料为资源，已经成为科技和环保部门的当务之急。目前，科技人员对此进行了研 究，如“一种陶瓷辊棒及其制备方法”(CN101423375A)的专利技术，以陶瓷辊棒废料加以 处理来制备辊棒，这些方法在一定程度上实现了回收利用，但用量约为50～60wt％，比较少。

莫来石质轻质隔热材料的制备方法有很多，主要有燃尽加入物法、气体发生法、多孔材 料法、泡沫法等。其中燃尽加入物法污染环境，对超低容重的轻质砖生产难以控制；气体发 生法无法保证气孔的均匀性，且不稳定，导致制品抗渣性差；多孔材料法适用范围有限，能 耗高；如“轻质莫来石隔热砖”(CN101172840)的专利技术，以苏州土、庐山土、焦作灰 泥制备莫来石隔热砖，制品强度过低，不利于生产实用。“刚玉-莫来石绝热转” (CN1762906A)的专利技术，以聚苯乙烯发泡球和锯木屑制备刚玉莫来石轻质砖，生产工艺 复杂，发泡球产生的气孔不稳定，木屑产生的气孔较大而且污染环境。

发明内容

本发明旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种生产工艺简单，环境友好，性能优良的 以莫来石质辊棒废料为原料的莫来石质轻质砖的制备方法；用该方法制备的莫来石质轻质砖 具有较高的强度、较低的体积密度和导热系数。

为实现上述上述目的，本发明采用的技术方案是：先将50～74wt％的莫来石质辊棒废料、 15～40wt％的粘土熟料、0.1～8wt％的α-Al₂O₃微粉、0.1～5wt％的SiO₂微粉、0.1～9wt％的蓝晶 石微粉和0～6wt％的ρ-Al₂O₃微粉混合，或先将50～74wt％的莫来石质辊棒废料、15～40wt％的 粘土熟料、0.1～8wt％的α-Al₂O₃微粉、0.1～5wt％的SiO₂微粉、0.1～9wt％的蓝晶石微粉和0～5wt％ 的水泥微粉混合。

再外加10～40wt％的水和0.1～0.3wt％的减水剂，混合3～15分钟，调制成料浆，又外加 0.1～0.3wt％的发泡剂所制成的泡沫，混合均匀，浇注成型，在室温条件下干燥4～20小时， 然后在100～120℃条件下干燥3～10小时脱模，最后在1350～1500℃的条件下烧制，保温3～12 小时。

所述的莫来石质辊棒废料的主要成分为：SiO₂为20～30wt％、Al₂O₃为65～75wt％、MgO 为0.1～1wt％、K₂O为0.1～0.5wt％、Na₂O为0.1～1wt％、ZrO₂为3～9wt％，粒度不大于200目。

在本技术方案中：粘土熟料的粒度小于200目；减水剂为三聚磷酸钠、木质素磺酸钠、 六偏磷酸钠中的一种；SiO₂微粉或为纳米二氧化硅或为硅微粉。

本发明利用莫来石质辊棒废料作为主要原料，解决了陶瓷企业与建筑行业目前存在的大 量陶瓷废弃物，减少了固体污染，促进陶瓷与建筑行业的环保和可持续发展；同时，高强低 导热轻质隔热材料在钢铁工业的广泛应用，将会提高钢包、中间包等盛钢容器的保温效果， 降低钢水温降率，提高铸坯的质量，同时还能减少耐火材料的熔损，降低吨钢耐火材料消耗， 不仅实现了钢铁工业的节能降耗，而且提高了钢铁产品在国内外市场上的竞争力。

本发明采用浇注法生产轻质砖，生产工艺简单；且采用泡沫法制备，环境污染少，能耗 低；且生产出来的轻质陶瓷辊棒废料制品具有较高的强度(5.5～7.0MPa)，较低的体积密度 (0.74～0.83g/cm³)和导热系数(2.4～3.3w/(m.k))。

具体实施方式