[发明专利]免烧轻质耐火型材及其制造方法

说明书

本发明涉及一种轻质耐火材料及其制造方法。它由无机轻质骨料、无机粘合剂、固化剂、活性物料、增强纤维、防水剂、水所组成。该轻质耐火材料质量轻（体积密度≤0.4g/cm³）、工作温度高（1250℃）既可做保温材料、又可做耐火材料。该材料在制造过程中不需要高温烧成，只需要在150℃或300℃的温度下，干燥固化即可，故节能效果显著。

既轻质（体积密度（≤0.4g/cm³），又耐火（工作温度（1250℃）且在生产过程中不需要高温烧成的材料，在文献检索中尚未发现，如U.S.4138268（1979·2）;u·s·4·446·040（1984·5）;u·s·4·473 404（1984·9）等所公开的膨胀珍珠岩材料，体积密度＜0.38g/cm³，无需高温烧成，但工作温度限于800℃以下，仅能用于隔热。特开昭62-116，635（1987·5）公开的珍珠岩制品为耐火焰900℃的建筑用防火板柴，但生产中需要1200℃以上的热处理。CS 233·957（1986·12）公开的膨胀珍珠岩等制得的耐火物，需经1000℃烧成，而且体积密度为0～77g/cm³。

上述发明中，不需烧成的材料工作温度低，而轻质耐火材料则需要烧成。高温烧成工艺，能耗大、废品率高。

u·s·4664·712公开了一种隔热材料及其制造方法，目的是提供一种防潮、防腐、抗收缩，在高温、低温使用性能都优良的隔热材料，其组成（重量百分数、以下同）是：膨胀无机硅质骨料，最好是膨胀珍珠岩50-70%;水溶性硅酸纳25-35%;高岭土5-12%;白云母粉3-15%，增强纤维3%，填料，最好为碳酸钙5%，有机硅防水剂0.5%，上述组成物的制备方法是：按上述组份的重要百分数称量进行预混合，加压成形;在115-127℃的温度下干燥固化。该材料的不足之处是工作温度低（≤818℃）不耐火只限于作隔热材料，不能做耐火材料使用。

本发明的目的是提供一种质量轻（体积密度≤0.4g/cm³），工作温度高（1250℃）的耐火型材。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述性能、且不需高温烧成的耐火型材的制造方法。

本发明的轻质耐火材料的原料组成是：

轻质骨料  35-80%

无机粘合剂  5-30%

固化剂  3-15%

活性物料  2-18%

纤维及填料  0.2-5%

有机硅防水剂  0.5%

水（包括粘合剂中的水）25-50%

轻质骨料可用膨胀珍珠岩、膨胀粘土、泡沫玻璃、膨胀矿渣、膨胀蛭石也可用粉煤灰、海泡石、粘土陶粒、氧化铝空心球、泡沫氧化铝、硅藻土的一种或多种的混各物。

膨胀珍珠岩由珍珠岩等酸性玻璃质溶岩入工膨胀而成，选用体积密度0.06～0.08g/cm³的Ⅰ级品。

粉煤灰为发电厂废料，如经过精选，取用体积密度＜0.4g/cm³的空心微球（俗称漂珠、浮珠）可不加其它轻骨料制本发明的轻质耐火型材。根据本发明也可免去精选的麻烦，采用从发电厂粉煤灰湿排灰库直接捕捞的空心微珠，其体积密度为0.35g/cm³或0.25～0.4g/cm³。如空心微珠的体积密度＞0.4g/cm³作骨料时要得到体积密度≤0.4g/cm³的轻质耐火型材，要与更轻的骨料配合。

海泡石（Sepiolite）是一种含水镁硅酸盐矿物，经过精选，再经酸处理后的原料，经粉碎后使用。

本发明所用轻质骨料一般为膨胀珍珠岩与上述各种轻质骨料的一种或多种的混合物，一般含珍珠岩，也可不含珍珠岩，珍珠岩在轻质骨料中占0-25%。

无机粘合剂为磷酸二氢铝或代之以磷酸铝与相应的磷酸溶解物也可用硫酸铝，无机粘合剂均以溶液的形式使用。

固化剂为高岭石类粘土，（高岭土），也可用泡沫石，或其它软质粘土、高铝水泥、氧化镁。高岭石属双层结构，晶层间由铝氧八面休的羟基与另一层的硅氧四面体的氧以氢链相联，其外面的羟基具有反应能力，能与粘合剂发生反应而固结。高岭石土可塑性强，与粘合剂组成的体系对物料的湿润性与嵌定性好，利于提高组成物的固结强度。本发明中所使用的高岭土以苏州土为最好，也可以采用柴木节土或其它软质粘土，使用前干燥并粉粹。