[发明专利]一种耐碱金属盐损毁性耐火砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐碱金属盐损毁性耐火砖及其制备方法，属于耐火材料领域。

背景技术

耐火砖是一种建筑材料砖类，它的属性跟它名字一样“耐火”。它是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料，能够在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。耐火砖在我们的生活中并不常见，但却在一些和我们生活息息相关的建筑中出现，比如房屋建筑、窑炉建筑、热工设备等。

专利号为：201510494613.X的发明专利公开了一种利用煤矸石生产的发泡保温耐火砖及其制备方法，其原料组成按重量份配比为煤矸石40～60份、铝土矿尾矿30～50份、粉煤灰2～15份，硅砂0～15份、亚硫酸纸浆废液0～1份。该发明提供的一种利用煤矸石为主要原料生产的发泡保温耐火砖及其制备方法，虽然解决了目前国内市场上轻质耐火保温砖耐火度低、成型差、强度低与成本高的问题，但是随着学技术的快速发展以及经济水平的不断提高，对耐火砖的耐碱金属盐损毁性能提出了更高的要求，市场上需要一种耐碱金属盐损毁性更优异的耐火砖。

发明内容

本发明目的在于提供一种耐碱金属盐损毁性耐火砖及其制备方法。

为了实现上目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐碱金属盐损毁性耐火砖，由以下重量份的原料制成：菱沸石12-21、方石英17-28、纳米氧化锆10-15、金矿尾渣14-23、钙长石12-20、氢氧化铝16-24、高炉瓦斯泥19-31、高岭土15-25、塘泥24-38、镁铁砂15-25、黄壤土20-30、煤矸石13-22。

一种耐碱金属盐损毁性耐火砖的制备方法，由下列步骤组成：

（1）将方石英、菱沸石混合均匀，粉碎，过100-150目筛，加入相当于混合粉末质量30-40%的碳酸钠和30-40%的硝酸钠，700-800r/min干法球磨15-20min，然后在890-930℃的温度下煅烧2-4h，冷却至室温；

（2）将钙长石、高岭土混合均匀，粉碎，过100-150目筛，加入氢氧化铝以及步骤（1）煅烧后的粉末，混合均匀，再加入相当于混合粉末质量35-45%的硫酸钠和25-35%的氯化钠，600-700r/min干法球磨10-15min，然后在300-400W的功率下微波加热5-6h，再在500-600W的功率下微波加热3-4h，再在700-800W的功率下微波加热1.5-2.5h，冷却至室温，用蒸馏水洗涤干净，干燥；

（3）将金矿尾渣、镁铁砂、煤矸石、黄壤土混合均匀，粉碎，过80-120目筛，然后加入适量的水，搅拌均匀，使得混合料的含水率控制在30-35%，再加入步骤（2）制得的粉末以及纳米氧化锆、高炉瓦斯泥、塘泥等原料，搅拌均匀；

（4）将步骤（3）制得的湿料加入到制砖机中压制成型，成型压力为22-28MPa；然后将成型后的湿坯自然养护24-48h，再在110-120℃的温度下干燥至含水率≤3%；

（5）将步骤（4）干燥的砖坯以4-6℃/min的速率升温至520-580℃，保温3-5h，再以6-8℃/min的速率升温至990-1030℃，保温5-7h，再以3-5℃/min的速率降温至760-830℃，保温4-6h，再以5-7℃/min的速率升温至1340-1380℃，保温5-6h，冷却至常温即可。

本发明的有益效果：

（1）本发明首先将方石英、菱沸石在碳酸钠和硝酸钠的熔盐下煅烧，然后再与钙长石、高岭土混合，在硫酸钠和氯化钠的熔盐下微波煅烧得到的复合粉体具有优异的耐火性能，加入砖中作为原料，可以显著耐火砖的耐火度；

（2）本发明在耐火砖原料中配入了镁铁砂、纳米氧化锆、高炉瓦斯泥等原料，不仅提高了耐火砖的机械强度，还改善了耐火砖的耐碱金属盐损毁性、抗热冲击性和热膨胀性能。本发明制得的耐火砖对碱金属所致的组织催化损毁具有很高的抵抗能力，还具有高温强度高，抗热冲击性强，热膨胀率低等特性。

具体实施方式

一种耐碱金属盐损毁性耐火砖，由以下重量（kg）的原料制成：菱沸石17、方石英22、纳米氧化锆13、金矿尾渣19、钙长石17、氢氧化铝20、高炉瓦斯泥23、高岭土20、塘泥31、镁铁砂20、黄壤土25、煤矸石18。

一种耐碱金属盐损毁性耐火砖的制备方法，由下列步骤组成：

（1）将方石英、菱沸石混合均匀，粉碎，过120目筛，加入相当于混合粉末质量35%的碳酸钠和35%的硝酸钠，750r/min干法球磨18min，然后在900℃的温度下煅烧3h，冷却至室温；