[发明专利]微孔焦宝石轻质耐火砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体的说，涉及了一种微孔焦宝石轻质耐火砖及其制备方法。

背景技术

耐火材料由于对高温介质良好的抗侵蚀性，以及具有保温隔热的性能， 在冶金、石化、玻璃等高温行业被广泛使用。随着我国对节能降耗的重视程度不断提高，具有良好保温隔热效果的轻质耐火材料得到了更多的研究与发展。不定形耐火材料由于具有施工便利、生产成本低，以及衬体的整体结构性好等优势，而受到了特别的关注，其中尤以耐火浇注料应用得最为广泛。

通常使用的耐火浇注料主要为Al₂O₃-SiO₂质材料，但这类耐火材料在石化等行业使用时，由于所处还原气氛环境的影响，会导致耐火材料的损毁加剧，从而使得材料的使用寿命降低。另外，由于传统的耐火骨料中气孔尺寸较大，孔径多处于毫米级，这样当该材料在高温环境中使用时，由于通过气孔内气体辐射传热与对流传热的加剧，会使耐火材料的导热系数升高， 进而降低了耐火材料的隔热保温效果，增大了热能的流失，导致能源成本的上升。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种具有较高的抗热震性、较好的隔热保温效果的微孔焦宝石轻质耐火砖。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种微孔焦宝石轻质耐火砖，包括主料和纸浆水，其中所述主料包括下述质量百分数的物料：焦宝石大颗粒20%～30%、铝酸钙细粉18%～28%、铝硅酸盐耐火纤维25%～30%、六钛酸钾晶须5%～9%、膨胀石墨0.08%～0.12%、空心玻璃微珠3%～5%、二氧化硅气凝胶5%～9%，所述纸浆水的质量为所述主料质量的5%～8%。

基于上述，所述主料包括下述质量百分数的物料：焦宝石大颗粒25%～28%、铝酸钙细粉22%～25%、铝硅酸盐耐火纤维26%～29%、六钛酸钾晶须6%～9%、膨胀石墨0.10%～0.12%、空心玻璃微珠3%～4%、二氧化硅气凝胶6%～9%。

基于上述，所述焦宝石大颗粒的粒度为1 mm～3 mm。

基于上述，所述铝酸钙细粉的粒度小于0.074 mm。

基于上述，所述铝硅酸盐耐火纤维长度小于1mm。

本发明还提供一种微孔焦宝石轻质耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照上述质量百分数的原料计算，将焦宝石大颗粒、铝酸钙细粉、铝硅酸盐耐火纤维、膨胀石墨和纸浆水进行混碾制得预制泥料；然后向所述预制泥料中加入空心玻璃微珠粉、六钛酸钾晶须和二氧化硅气凝胶并进行混碾制得混碾泥料；

（2）将所述混碾泥料压制成砖坯，所述砖坯经干燥煅烧后制得所述微孔焦宝石轻质耐火砖。

基于上述，所述步骤（2）包括：将所述混碾泥料压制成砖坯，并将所述砖坯在自然干燥24小时后置于干燥窑内，在100℃～200℃的温度条件下干燥24小时～48小时；然后将干燥后的所述砖坯在1100℃～1350℃的温度下进行煅烧10小时～24小时，从而制得所述微孔焦宝石轻质耐火砖。

本发明所提供的微孔焦宝石轻质耐火砖原料中各成分的性能作用如下：

焦宝石大颗粒：又称一级硬质粘土熟料，是多种含铝硅酸盐的混合物，主要化学成分为Al₂O₃ 和SiO₂，伴有少量Fe₂O₃和微量的Na₂O、K₂O，经高温煅烧后具有体积稳定、强度大及吸水率小等特性，其耐火度可达1750℃以上，从而使得制备的耐火砖具有较高的抗热震性能和较好的耐热性能。

铝酸钙细粉：铝酸钙是一系列由氧化钙和氧化铝在高温下烧结而成的无机化合物，由于其硬度大、熔点高的物理性质，被应用于水泥和灭火材料中，通式为mCaO·nAl₂O₃。