[发明专利]一种微孔轻质硅砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种微孔轻质硅砖，同时还涉及一种微孔轻 质硅砖的制备方法。

背景技术

能源是维持人类文明的主要因素，当前节能环保成为了一个世界性的研究课题。在能 源消耗方面，高温工业是我国工业生产的主要耗能产业。研究表明，我国各类窑炉和输热 管道因保温不善，每年造成的热损失折合标煤约3000～4000万吨，若采用新型节流保温 技术进行改造，可减少热损失20％～30％，对节约能源具有积极作用。因此，大力发展高 效隔热技术，广泛采用优质隔热保温材料，是解决高温工业能耗问题的主要途径之一，对 我国社会及生态的健康发展具有重要意义。

轻质硅砖因具有体积密度小、隔热效果好、荷重软化温度高、抗酸性气氛及抗渣侵蚀 能力强等优点，作为一种节能保温材料被广泛用于玻璃窑的拱顶和热风炉的墙体与穹顶等 部位，从而减少散热损失，提高窑炉的工作效率。

目前，国内外制备轻质硅砖多采用添加可燃物法或轻质骨料法，如在配料时掺加无烟 煤、焦炭屑、锯木屑、果壳粉、聚合物轻球等烧失物，或添加硅质轻质骨料等，然后通过 机压成型并烧制而成。但无烟煤含有较高灰分，易使制品的烧成性能变差，并产生黑心、 裂纹、松散甚至碎裂等现象；焦炭屑虽灰分含量较低，但其质量和来源不稳定；锯木屑和 聚合物轻球具有弹性，机压成型后坯体的弹性后效作用难以解决，易产生开裂现象；轻质 骨料又不可避免的引入了低熔物等杂质，使制品的荷重软化温度降低、高温体积稳定性变 差，严重影响其使用温度和寿命。另外，烧失法难以制备出气孔率高且孔径微细的轻质隔 热耐火材料，其所制轻质硅砖的体积密度相对较高、孔径较大、隔热效果较差，难以满足 热工设备愈来愈苟刻的高温环境和隔热要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种微孔轻质硅砖，解决现有轻质硅砖体积密度高、孔径大、使 用温度低且隔热效果差的问题。

本发明的第二个目的是提供一种微孔轻质硅砖的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种微孔轻质硅砖，主要由混合料和发泡剂制成，发泡剂的用量为混合料质量的 0.1％～10％；

所述混合料由以下质量百分比的组分组成：硅质材料70％～95％、无机胶凝材料1％～ 25％、矿化剂0.1％～15％、添加剂0.1％～5％；其中，所述硅质材料由硅质颗粒和硅质细 粉组成，硅质颗粒的粒径为0.1～3mm，硅质细粉的粒径≤0.075mm，硅质颗粒与硅质细粉 的质量比为(1～65):(35～99)。

所述硅质材料为硅石、石英、废硅砖、硅微粉中的任意一种或两种以上的混合物。

所述硅石中SiO₂的质量百分含量≥97％；所述石英中SiO₂的质量百分含量≥98％；所述 废硅砖中SiO₂的质量百分含量≥92％，且废硅砖的添加量不大于混合料总质量的40％；所 述硅微粉中SiO₂的质量百分含量≥92％。

所述无机胶凝材料为硅酸钙水泥、硅酸钙水泥熟料、硅酸二钙、硅酸三钙、硅溶胶、 硅凝胶、水玻璃中的任意一种或两种以上的混合物。

所述矿化剂为氧化铁、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、石灰乳、萤石、氟化钙、 碳酸钙、氧化钛、氧化锰、MnO₂质量含量≥20％的锰矿粉中的任意一种或两种以上的混合 物；所述矿化剂的粒径≤0.088mm。

所述添加剂为氯化钙、氯化铁、硫酸铝、硫酸钙、碳酸锂、木质素磺酸钙、木质素磺 酸钠、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸铵、聚乙二醇、聚乙烯醇、三乙醇胺、羧甲基纤 维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素醚、羟乙基纤维素、羟乙基纤维素醚、羟乙基甲基纤 维素醚、羟乙基乙基纤维素醚、明胶、阿拉伯胶、氟硅酸钠、碳酸钠、六偏磷酸钠、三聚 磷酸钠、聚羧酸高效减水剂中的任意一种或两种以上的混合物。

所述发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂、月桂醇聚醚硫酸酯钠、月桂醇硫酸 酯钠、月桂酰肌氨酸钠、碳链长度为8～20的烷基磺酸盐、碳链长度为8～20的烷基硫酸 盐、a-烯基磺酸盐、碳链长度为12～18的脂肪醇醚硫酸盐中的任意一种或两种以上的混合 物。