[发明专利]一种刚玉复合砖及其制备方法

说明书

本发明提供一种刚玉复合砖及其制备方法。所述刚玉复合砖包括刚玉重质层和与其相结合的隔热层；所述刚玉重质层的原料组成包括：35～75wt％的刚玉、10～30wt％的红柱石、5～15wt％的氧化铝粉、0～10wt％的三氧化二铬粉、0～10wt％的氧化锆粉、3～8wt％的结合粘土；所述隔热层的原料组成包括：15～65wt％的氧化铝空心球、15～65wt％的莫来石、5～15wt％的氧化铝粉、3～8wt％的结合粘土。该刚玉复合砖不仅具有优异的耐火度和隔热效果，减少热量损失，而且施工方便，结构稳定，用于回转窑中可提高设备的使用稳定性和运行效率。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种刚玉复合砖及其制备方法。

背景技术

回转窑是危废焚烧系统中主要设备，其使用周期长短和散热损失大小均受表面耐火材料性能影响较大。

现有回转窑耐火砖一般包括单层砖结构和双层砖结构砌筑两种方式，其中，单层砖结构回转筒体表面温度过高，容易造成筒体变形、传动齿箱着火等问题。采用重质砖和轻质隔热砖复合砌筑应用在回转窑上能够降低筒体表面的温度，有效减少回转窑筒体热辐射损耗，有利于减少回转窑筒体变形和延长筒体和设备整体寿命。但同轴砌筑的重质砖和隔热砖之间稳定性差，服役到后期两者之间会出现间隙，造成重质砖和隔热砖互相挤碎、滑移等，容易出现掉砖现象，并且对施工要求高。

为了解决重质砖和轻质隔热砖复合砌筑存在的挤碎、滑移等问题，出现了将重质层泥料和隔热层泥料经压制成型、烧结制备得到的复合砖，但由于材质的不同，在两层结合处容易出现裂纹，使用风险高。

发明内容

本发明提供一种刚玉复合砖及其制备方法，其刚玉重质层和隔热层之间结合强度高，不会出现裂纹。

具体来说，本发明提供了如下技术方案：

一种刚玉复合砖，包括刚玉重质层和与其相结合的隔热层；

所述刚玉重质层的原料组成包括：35～75wt％的刚玉、10～30wt％的红柱石、5～15wt％的氧化铝粉、0～10wt％的三氧化二铬粉、0～10wt％的氧化锆粉、3～8wt％的结合粘土；

所述隔热层的原料组成包括：15～65wt％的氧化铝空心球、15～65wt％的莫来石、5～15wt％的氧化铝粉、3～8wt％的结合粘土。

发明人在复合砖制备工艺的研发过程中发现，通过控制重质层和隔热层在特定组成和含量的原料下进行结合，可以使隔热层材料的热膨胀系数与工作层材料膨胀系数相匹配，提高两种材料界面的结合强度，结合处不会出现裂纹，同时重质层仍能保持优异的耐火度，隔热层仍能保持较高的气孔率，具有优异的隔热效果。

优选的，上述的刚玉复合砖中，所述刚玉重质层的原料组成包括：57～65wt％的刚玉、18～25wt％的红柱石、6～7wt％的氧化铝粉、3～5wt％的三氧化二铬粉、1～3wt％的氧化锆粉、4～6wt％的结合粘土。

优选的，上述的刚玉复合砖中，所述隔热层的原料组成包括：42～52wt％的氧化铝空心球、17～22wt％的莫来石、8～10wt％的氧化铝粉、6～8wt％的结合粘土。进一步优选的，所述42～52wt％的氧化铝空心球具体为：15wt％的0～0.5mm氧化铝空心球、12～17wt％的0～1mm氧化铝空心球，15～20wt％的1～3mm氧化铝空心球。

优选的，上述的刚玉复合砖中，所述刚玉重质层的原料组成中：刚玉的粒径≤5mm，红柱石的粒径≤3mm，氧化铝粉的粒径＜10μm，三氧化二铬粉的粒径＜10μm，氧化锆粉的粒径＜10μm，结合粘土的粒径＜0.074mm。在该粒度下，可保证产品的施工性能好。

优选的，上述的刚玉复合砖中，所述隔热层的原料组成中：氧化铝空心球的粒径≤3mm，莫来石的粒径≤3mm，氧化铝粉的粒径＜10μm，结合粘土的粒径＜0.074mm。在该粒度下，可保证产品的施工性能好。