[发明专利]一种耐高温、抗侵蚀刚玉莫来石砖及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种耐高温、抗侵蚀刚玉莫来石砖及其制备方法，经采用富铝渣研磨‑浇注成型‑干燥‑煅烧‑破碎工艺制备粗细骨料，再经废纸浆溶液改性处理细骨料，再经真空条件下搅拌混合粗骨料和改性细骨料，增强粗细骨料混合的均匀性，且利用补硅辅料加入搅拌均匀后，挤压成型，再经干燥‑高温保温处理制备成刚玉莫来石砖，充分利用废渣代替已经成型的氧化铝粉、硅微粉等原料，使得所得的刚玉莫来石砖的抗折、抗压强度均较高，且耐碱腐蚀能力增强，简化了刚玉莫来石建筑材料制备的工艺流程和丰富了原料来源，降低了成本。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种耐高温、抗侵蚀刚玉莫来石砖及其制备方法。

背景技术

莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)是Al₂O₃-2SiO₂二元系统中常压下稳定的二元固溶体，拥有耐高温、机械强度高、导热系数小等优异性能。刚玉(α-Al₂O₃)为氧化铝中最稳定相，其晶体结构中的O原子作六方体最紧密堆积，Al原子填充在三分之二的氧原子八面体孔隙中，形成Al2O3的化学式；刚玉中Al和O做紧密堆积，且晶体中Al-O正负离子间化学键强，晶格能量较大，使得具有优异的抗侵蚀、高熔点、机械强度高、耐磨性好等优良性能。

近年来，随着对刚玉、莫来石优良性能的发现，将刚玉、莫来石应用于建筑材料制备已经得到了大量研究。

例如：专利号为201410058798.5公开了轻质刚玉-莫来石耐火砖及其制备，采用将0.5-1wt％的氧化硅微粉和2-4wt％的活性α-氧化铝微粉均匀分散在5-8wt％的硅溶胶中制备改性硅溶胶；再将多孔刚玉-莫来石陶瓷颗粒在真空搅拌机中抽真空至2.5kPa下，恒压3min，再在相同压力条件下，将改性硅溶胶倒入真空搅拌机中搅拌10min关闭抽真空系统，再将多孔刚玉-莫来石陶瓷细粉、刚玉细粉、氧化硅微粉、活性α-氧化铝微粉倒入真空搅拌机，常压下搅拌均匀，机压成型，得到坯体，再将坯体在110℃下干燥24-48h，再在1400-1600℃下保温2-10h制备而成；采用的多孔刚玉-莫来石陶瓷颗粒多孔刚玉-莫来石陶瓷细粉是利用煤矸石、氢氧化铝粉混合，外加水和碳酸镁粉，搅拌成型，得到坯体；再在110℃下干燥4-24h，再在1450-1600℃或1600-1650℃下烧成保温1-8h，得陶瓷；经破碎、筛分、选取粒径为5-0.1mm的颗粒作为陶瓷颗粒，粒径小于88μm的颗粒作为细粉。得到显气孔率31-53％，平均气孔3-15μm，体积密度1.57-2.26g/cm³，抗折强度4-18MPa的耐火砖，其具有热导率低、强度高、抗介质侵蚀能力强的优点。

再例如：专利号为201410106583.6公开了COREX炉用刚玉莫来石复合砖及其制备，采用刚玉莫来石均质料，白玉刚，红柱石，α-氧化铝粉，结合黏土以及纸浆废液，经将高铝矾土分级破碎，多级均化，再与工业氧化铝粉混合制成混合料，研磨，真空抽滤，挤泥成型，烘干，隧道窑烧成保温，自然冷却至室温，得到刚玉莫来石均质料，破碎成两种不同粒径颗粒，均质配料制备成泥料，再经压制成砖坯，且控制体积密度为3.2-3.4g/cm³，压制成型的吨位为630T，经干燥窑干燥，烧成保温，出窑即得；所得复合砖气孔率很低，小于16％，耐压强度大于110MPa，热震稳定性大于30次，荷载软化温度＞1680℃，其各项指标均优于普通刚玉莫来石砖。