[发明专利]一种低导热隔热砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种低导热隔热砖及其制备方法。

背景技术

目前市场上绝大部分水泥厂三次风管、分解炉、预热器、预热旋风筒等中高温部位仍然采用高强耐碱砖为内衬，保温层为硅酸钙板。此方案使用初期效果较好，但随着使用时间的延长，局部易出现温度偏高，导致壁管变形，部分耐火砖出现沉降及塌落现象，严重影响了水泥窑的正常运转。

发明内容

为解决现有高强耐碱砖、抗剥落高铝砖使用寿命短、自重高、导热系数大的问题，本发明的目的在于提供一种低导热隔热砖及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种低导热隔热砖：由工作层和隔热层组成，工作层和隔热层之间用低导热高温胶粘结，隔热层为常温耐压强度≥0.5MPa的纳米微孔隔热板，工作层由骨料、粉料、纳米粉体、高温增强剂外加结合剂制成，骨料、粉料、纳米粉体、高温增强剂之和为100wt%，骨料占45-60wt%，粉料占37-45wt%，纳米粉体占4-5wt%，高温增强剂占4-5wt%，结合剂占骨料、粉料、纳米粉体、高温增强剂之和的4-5wt%；所述骨料为：粒度0-1mm的高铝骨料10-15wt%，粒度1-3mm的高铝骨料15-30wt%，粒度3-5mm的高铝骨料15-25wt%；所述粉料为：粒度＜0.074mm的高铝细粉；所述纳米粉体为：氧化铝纳米粉或二氧化硅纳米粉；所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3公开的产品；所述结合剂为低钠硅溶胶；所述低导热高温胶由粒度＜0.074mm的合成莫来石 60-70wt%、粒度＜0.074mm的氧化铝微粉 10-15wt%、粒度＜0.045mm 的硅微粉10-15wt% 、粒度＜20nm的纳米ATO 5-10wt%外加硅溶胶制成，其中，合成莫来石、氧化铝微粉、硅微粉和纳米ATO 之和为100wt%，硅溶胶的用量为合成莫来石、氧化铝微粉、硅微粉和纳米ATO 之和的40-55wt%。

以质量百分比计：所述三种粒度规格的高铝骨料以及高铝细粉中莫来石相40-60%，Fe₂O₃＜1.0%，K₂O+Na₂O＜0.3%；所述纳米粉体直径为10-100nm，纯度＞99%；所述低钠硅溶胶中 Na₂O＜0.006%，SiO₂＞30%；所述合成莫来石中莫来石相80-90%、Fe₂O₃＜0.8%、K₂O+Na₂O＜0.3%；所述氧化铝微粉中AL₂O₃＞99%；所述硅微粉中SiO₂＞92%；所述纳米ATO的纯度＞99.9%；所述硅溶胶中SiO₂ = 20±1%。

所述低导热高温胶按下述方法制备获得：按比例称取各原料，先将合成莫来石、氧化铝微粉、硅微粉和纳米ATO混合共磨至平均粒度＜0.02mm放出，然后加入硅溶胶搅拌均匀即可。

低导热隔热砖的制备方法：将工作层中不小于0.074mm的原料加入结合剂混匀，然后加入工作层中的剩余原料继续混匀；经成型、干燥再经1380-1450℃烧成，制得工作层；将纳米微孔隔热板使用低导热高温胶与其相粘结，即得成品。

本发明的技术方案采用双层复合结构，工作层和隔热层。工作层采用密度低导热系数小的高铝耐火原料，并添加部分纳米粉体和高温增强剂，混合后成型烧结得到。隔热层使用纳米微孔隔热板。将所述的工作层和隔热层用申请人自制低导热高温胶粘结，即可得到产品。该产品可以改善目前三次风、分解炉、预热器、预热旋风筒等部位常用配置出现的弊端，解决了高强耐碱砖使用寿命短、导热系数大及保温钙板不耐高温、强度低易坍塌等问题，依靠先进的科学配比及隔热材料，可使设备长期稳定运行下达到较好的节能降耗的效果。

本发明产品平均体密远低于高强耐碱砖、抗剥落高铝砖，能大幅降低设备自重。且保温隔热效果及使用寿命均优于耐碱砖，可达到较好的节能减排效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。