[发明专利]一种刚玉莫来石隔热砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种刚玉莫来石隔热砖，其主要由板状刚玉、α氧化铝、刚玉莫来石陶瓷辊棒废料、膨胀剂、高岭土、木屑、聚苯乙烯球制成；本发明通过烧失物的合理匹配，得到了具合理孔洞结构的隔热砖，大幅降低了导热系数；其在1000℃时，导热系数为0.28‑0.4W/(m·K)；同时原料中引入了刚玉莫来石陶瓷辊棒废料，提升了热震稳定性。本发明还公开了一种上述隔热砖的制备方法，其采用挤出成型，生产效率高。

技术领域

本发明属于新材料制备领域，尤其涉及一种刚玉莫来石隔热砖及其制备方法。

背景技术

在传统能源日益枯竭，新能源发展缓慢情况下，企业对工业窑炉的节能降耗非常重视。能耗的多少，直接关系到企业的竞争力，关系到企业的经济效益。我国目前烧成温度在1500℃以上的窑炉一般采用氧化铝空心球砖砌筑窑墙。而氧化铝空心球砖体密一般在1.5g/cm³左右，800℃时的导热系数为0.8W/(m·K)，而随着温度的升高，导热系数进一步提高。因此，采用更轻、导热系数更低轻质隔热砖用于砌筑烧成温度在1500℃～1600℃的窑炉可以达到节能减排的目的。

另一方面，陶瓷辊棒是在建筑陶瓷和日用陶瓷烧成辊道窑上使用的消耗性材料。每年产生几十万吨辊棒废料。辊棒废料通常采取填埋处理，这样造成极大的浪费，并且占用土地资源。根据陶瓷辊棒废料的特点，对它进行再利用，即可减少浪费，又可达到对工业废料进行绿色循环利用的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种刚玉莫来石隔热砖，其导热系数小，热震稳定性好，可有效降低窑炉烧成能耗。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种刚玉莫来石隔热砖的制备方法，其烧成温度低，生产效率高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种刚玉莫来石隔热砖，其主要由以下体积份的原料制成：板状刚玉25-56份，α氧化铝8-35份，刚玉莫来石陶瓷辊棒废料10-35份，膨胀剂15-50份，高岭土75-120份，木屑140-200份，聚苯乙烯球90-130份；

所述刚玉莫来石隔热砖的氧化铝含量为70-80wt％；其在1000℃时，导热系数为0.28-0.4W/(m·K)。

作为上述技术方案的改进，所述木屑的平均粒度＜300μm；所述聚苯乙烯的平均粒度＜2mm。

作为上述技术方案的改进，所述木屑与聚苯乙烯球的体积比为(3-4)：(1-3)。

作为上述技术方案的改进，所述板状刚玉中Al₂O₃的含量≥99.5wt％，Fe₂O₃的含量≤0.1wt％，最大粒度为小于90μm；

所述α氧化铝中Al₂O₃的含量≥99.4wt％，Fe₂O₃的含量≤0.2wt％，最大粒度小于45μm。

作为上述技术方案的改进，所述刚玉莫来石陶瓷辊棒废料中，Al₂O₃含量为70-78wt％，ZrO₂含量为0.1-7wt％；

其体积密度≥2.93g/cm³，最大粒度小于74μm；

所述刚玉莫来石质陶瓷辊棒在制备过程中通过等静压工艺成型。

作为上述技术方案的改进，所述膨胀剂选自硅线石、蓝晶石、红柱石中的一种或组合；所述膨胀剂中Al₂O₃含量≥50wt％，Fe₂O₃的含量≤1.0wt％，最大粒度小于100μm；