專利名稱：一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火復(fù)合磚及制備方法，尤其是涉及一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚 及制備方法。
背景技術(shù)：
隨著水泥生產(chǎn)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，水泥生產(chǎn)主機(jī)設(shè)備向大型化方向發(fā)展，增加產(chǎn) 量、提高質(zhì)量、節(jié)能降耗、降低成本成為生產(chǎn)管理中增加效益的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的耐火磚和隔熱 磚大都為單一結(jié)構(gòu)，使用時需將各種性能的磚配合使用，若在相對固定不動的設(shè)備上，如隧 道窯、倒焰窯，配合使用都能滿足要求；但在一些相對運(yùn)動的設(shè)備上，如回轉(zhuǎn)窯，配合使用就 很難滿足要求。一些廠家和研究單位對此進(jìn)行了研究和攻關(guān)，并推出了一些重質(zhì)和輕質(zhì)相 結(jié)合的復(fù)合磚，但由于輕質(zhì)工作層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度過低，無法滿足使用要求而沒有大范圍推廣，還 是以重質(zhì)磚為主。以海螺集團(tuán)loooot/d的回轉(zhuǎn)窯為例，前過渡帶使用尖晶石磚、燒成帶使 用鎂鉻磚，由于尖晶石磚和燒成帶使用的鎂鉻磚的導(dǎo)熱系數(shù)大(》2. 7ff/m K)，使得窯筒 體外壁溫度較高(大約在380°C左右，高溫時能達(dá)420°C )。筒體外壁溫度較高，一方面使 窯筒體散熱增加，從而加大熟料熱耗，引起熟料單位成本增加；另一方面極易使筒體受熱膨 脹，致使窯中部托輪瓦溫度升高，尤其是在使用后期或夏季給設(shè)備的正常運(yùn)行帶來較大隱 患。筒體過熱增加了機(jī)械設(shè)備的損壞幾率、加速了筒體變形，而筒體變形又加速了內(nèi)襯的機(jī) 械破壞，其結(jié)果是掉磚、停窯，影響水泥回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率。因此若能在該部位使用耐火、隔熱 雙重功能的復(fù)合磚不僅使過渡帶部位的筒體溫度降低，減少散熱損失，而且也有利于設(shè)備 維護(hù)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。若在所有高溫部位均使用適合不同部位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的復(fù)合磚，則能夠 很好地解決目前存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有回轉(zhuǎn)窯用耐磨硅莫磚導(dǎo)熱系數(shù)大，輕質(zhì)部位強(qiáng)度低、耐火度低的問 題，本發(fā)明的目的在于提供具有耐磨性好、耐火度高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大及保溫隔熱性能好的一種 硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚及制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一、一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚包括以致密高鋁礬土和碳化硅材料為主要原料的重質(zhì)工作層，和以氧化鋁空心 球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或輕質(zhì)陶?；蚯拔逭叩幕旌衔餅楣橇系母邚?qiáng)輕質(zhì)隔 熱層，由重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為 1 5 2 1。二、一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法A、重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的原料配比如下一、重質(zhì)工作層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為3 5mm高鋁礬土 18 23% ;1 3mm高鋁礬土 30 33% ；小于1mm高鋁礬土10 15% ；不大于325目高鋁礬土 12 15% ；小于Imm碳化硅10 13% ；不大于200目 碳化硅6 9% ；粘土 2 6% ；外加液體結(jié)合劑3 5% ；功能外加劑3 10% ；所述的外加液體結(jié)合劑是工業(yè)木質(zhì)璜酸鹽溶液或甲基纖維素溶液或聚丙稀酰胺 溶液或黃糊精溶液或水玻璃或磷酸二氫鋁溶液或磷酸；所述的功能外加劑可以是質(zhì)量含量為3 8 %的藍(lán)晶石或3 7 %的氧化鋯或5 10 %的硅酸鋯或3 8 %的紅柱石或3 8 %的硅線石； 所述的外加液體結(jié)合劑是工業(yè)木質(zhì)璜酸鹽溶液或甲基纖維素溶液或聚丙稀酰胺 溶液或黃糊精溶液或水玻璃或磷酸二氫鋁溶液或磷酸；所述的功能外加劑可以是質(zhì)量含量為3 8 %的藍(lán)晶石或3 7 %的氧化鋯或5 10 %的硅酸鋯或3 8 %的紅柱石或3 8 %的硅線石；二、輕質(zhì)隔熱層為以氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或輕質(zhì)陶粒 或前五者的混合物為骨料的高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下(1)氧化鋁空心球輕質(zhì)隔熱層中，Al2O3的質(zhì)量百分含量> 98. 5%，粒徑為0. 2 5mm,自然堆積密度0. 6 0. 9g/cm3 ；各個組分的質(zhì)量百分含量為氧化鋁空心球35 65%、微粉35 65%、外加結(jié)合劑為微粉質(zhì)量百分含量的30 35%，對應(yīng)密度為1. 3 2.0g/cm3，微粉可以是α-Al2O3粉或高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合 物，結(jié)合劑可以是磷酸溶液或磷酸二氫鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液；(2)鋁鎂空心球中Al2O3的質(zhì)量百分含量為60 80%，MgO的質(zhì)量百分含量為含 量20 40%，粒徑為0. 2 5mm，自然堆積密度0. 8 1. 0g/cm3 ；所述鋁鎂空心球輕質(zhì)隔 熱層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為鋁鎂空心球38 65%、微粉35 62%、外加結(jié)合劑 為微粉質(zhì)量百分含量的31 33%，對應(yīng)密度為1. 4 1. 8g/cm3，微粉可以是α -Al2O3粉或 高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合物，結(jié)合劑可以是磷酸溶液或磷酸二氫 鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液；(3)剛玉空心球Al2O3的質(zhì)量百分含量>92%，粒徑為0.2 5mm，自然堆積密 度0. 6 0. 9g/cm3 ；剛玉空心球輕質(zhì)隔熱層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為剛玉空心球 34 60%、微粉40 66%、外加結(jié)合劑為微粉質(zhì)量百分含量的30 35%，對應(yīng)密度為 1. 3 1. 8g/cm3,微粉可以是α -Al2O3粉或高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的 混合物，結(jié)合劑可以是磷酸溶液或磷酸二氫鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液；(4)漂珠中質(zhì)量百分含量Α1203%> 30%，Si02%> 50%，自然堆積密度< 0.4g/ cm3 ；漂珠輕質(zhì)層中各組分的質(zhì)量百分含量為漂珠30 50%，高鋁礬土 40 60%，粘土 10%，外加質(zhì)量百分比濃度為20%的黃糊精溶液15 20% ；(5)陶粒輕質(zhì)層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為陶粒40 55%，礬土 35 50%， 粘土 10%，外加質(zhì)量百分比濃度為20%的黃糊精溶液15 20% ；(6)輕質(zhì)層骨料是氧化鋁空心球、鋁鎂空心球、剛玉空心球、漂珠和陶粒的混合物； 各個組分的質(zhì)量百分含量為氧化鋁空心球0 65%，鋁鎂空心球0 65%，剛玉空心球 0 60 %，漂珠0 50 %，陶粒0 55 %，微粉35 62 %，外加結(jié)合劑為微粉的31 33 %， 微粉是α -Al2O3粉或高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合物，結(jié)合劑是磷酸 溶液或磷酸二氫鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液；B、硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法
(1)重質(zhì)工作層制備先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨 機(jī)中混合均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分 鐘后備用；(2)高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層制備將氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或 陶?；蛭逭呋旌献鳛檩p質(zhì)骨料，把輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉 料攪拌10 30分鐘備用。(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 5 2 1，加料后抽出隔板，采用震動加壓或機(jī)壓成 型；(4)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1400 1500°C保溫3 8小時燒成。采用致密耐磨高鋁礬土和碳化硅作為重質(zhì)工作層，氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或 剛玉空心球或漂珠或輕質(zhì)陶?；蚯拔逭呋旌衔镒鳛檩p質(zhì)隔熱層骨料，提高隔熱性能并確保 輕質(zhì)部位強(qiáng)度和耐火度。為進(jìn)一步提高制品耐磨性和耐蝕性，可添加氧化鋯或硅酸鋯粉，還 可添加膨脹劑藍(lán)晶石抗燒結(jié)收縮，添加紅柱石和硅線石進(jìn)一步提高抗熱震性。氧化鋁空心球是氧化鋁含量在99%的電熔噴吹空心球。剛玉空心球氧化鋁含量92 98%，晶型以α-A1203微晶體為主，該球在溫度高達(dá) 1700°C的窯爐中仍能保持良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，是一種新型的高溫隔熱材料。以其作 為骨料，引入α -Al2O3微粉、莫來石微粉、礬土細(xì)粉、粘土和結(jié)合劑等可制備各種不同基質(zhì) 的剛玉空心球磚或澆注料，其密度為1.2 1.6g/cm3，若引入聚苯乙烯微球或鋸末或發(fā)泡 劑等，則其密度可以低于0. 6g/cm3，采用該空心球制備的產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、使用溫度高、荷 重軟化點(diǎn)高、收縮率低的優(yōu)點(diǎn)。漂珠是熱電廠粉媒灰中分選出來的中空破璃體，具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、比表面積 大、抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)。采用漂珠制備保溫性能優(yōu)良的輕質(zhì)磚，是一種新型的環(huán)保節(jié)能材 料。漂珠輕質(zhì)磚與氧化鋁空心球制品相比，漂珠磚的使用溫度比較低，價格低廉，因此在滿 足強(qiáng)度要求，使用溫度較低的條件下可以替代氧化鋁空心球制品。陶粒是陶質(zhì)的顆粒，陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿 碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體，而呈不規(guī)則碎石狀。陶粒形狀因工藝不同而各異。它的 表面是一層堅硬的外殼，這層外殼呈陶質(zhì)或釉質(zhì)，具有隔水保氣作用，并且賦予陶粒較高的 強(qiáng)度。陶粒的外觀顏色因所采用的原料和工藝不同而各異。輕質(zhì)性是陶粒許多優(yōu)良性能中 最重要的一點(diǎn)，也是它能夠取代重質(zhì)砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀 微孔。這些微孔都是封閉型的，而不是連通型的。它是由于氣體被包裹進(jìn)殼內(nèi)而形成的，這 是陶粒質(zhì)輕的主要原因。本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明在不降低材料使用壽命的情況下，抗磨損、抗剝落性能優(yōu)良、導(dǎo)熱系數(shù)低和 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，直接用于窯爐的砌筑施工方便，產(chǎn)品具有節(jié)約能耗，降低材料消耗和減少回轉(zhuǎn) 窯耐火材料用量的作用，并且能夠延長設(shè)備使用壽命。
附圖是硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、重質(zhì)工作層，2、輕質(zhì)隔熱層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如附圖所示，一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，包括以致密高鋁礬土和碳化硅材料為主要原料的重質(zhì)工作層1，和以氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或輕 質(zhì)陶?；蚯拔逭叩幕旌衔餅楣橇系母邚?qiáng)輕質(zhì)隔熱層2，由重質(zhì)工作層1和輕質(zhì)隔熱層2復(fù)合 而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 5 2 1。重質(zhì)工作層1部分直接 作為工作面，承受高溫、各種物理和化學(xué)作用；高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層2部分則作為支撐材料，并 降低熱量向筒體表面?zhèn)鬟f，降低筒體表面溫度，延長設(shè)備壽命。實(shí)施例1 本實(shí)施例采用致密硅莫重質(zhì)工作層和氧化鋁空心球?qū)訝顝?fù)合，重質(zhì)工作層所采用 的原料及其質(zhì)量百分含量為3 5mm 高鋁鞏土18%1 3mm 高鋁礬土33%小于Imm高鋁礬土15%不大于325目高鋁礬土 12%小于Imm碳化硅10%不大于200目碳化硅 6%粘土6%外加液體結(jié)合劑3%功能外加劑8%外加液體結(jié)合劑為工業(yè)木質(zhì)璜酸鹽溶液，功能外加劑為藍(lán)晶石；輕質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為氧化鋁空心球65%、α -Α1203微 粉35%、外加磷酸結(jié)合劑為α -Α1203微粉質(zhì)量百分含量的35%。硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中混合均 勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分鐘后備用。高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層將氧化鋁空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比 例加入粉料攪拌10 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 1，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1500°C保溫3 8小時 燒成。實(shí)施例2 本實(shí)施例采用致密硅莫重質(zhì)工作層和鋁鎂空心球?qū)訝顝?fù)合，重質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為3 5mm 高鋁鞏土23%1 3mm 高鋁鞏土30%小于Imm高鋁礬土10%不大于325目高鋁礬土 15%小于Imm碳化硅11 %不大于200目碳化硅9%粘土2%外加液體結(jié)合劑5%功能外加劑3% 外加液體結(jié)合劑為甲基纖維素溶液，功能外加劑為氧化鋯輕質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為鋁鎂空心球38 %、高鋁礬土粉 62%、外加磷酸二氫鋁結(jié)合劑為高鋁礬土粉質(zhì)量百分含量的31%。硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中混合 均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分鐘后備用。高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層將鋁鎂空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例 加入粉料攪拌10 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5 2，加料后抽出隔板，采用震動加壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1500°C保溫3 8小時 燒成。實(shí)施例3 本實(shí)施例采用致密硅莫重質(zhì)工作層和剛玉空心球?qū)訝顝?fù)合，重質(zhì)工作層所采用的 原料及其質(zhì)量百分含量為3 5mm 高鋁鞏土20%1 3mm 高鋁鞏土30%小于Imm高鋁礬土10%不大于325目高鋁礬土 12%小于Imm碳化硅13%不大于200目碳化硅9%粘土6%外加液體結(jié)合劑4%功能外加劑5%外加液體結(jié)合劑為4%的黃糊精溶液，功能外加劑為硅酸鋯；輕質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為剛玉空心球60%、焦寶石粉 40%、外加硫酸鋁結(jié)合劑為焦寶石粉質(zhì)量百分含量的35%。
硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中混合 均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分鐘后備
用。 高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層將剛玉空心球輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例 加入粉料攪拌10 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2 1，加料后抽出隔板，采用機(jī)壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1400°C保溫3 8小時 燒成。實(shí)施例4 本實(shí)施例采用致密硅莫重質(zhì)工作層和漂珠層狀復(fù)合，重質(zhì)工作層所采用的原料及 其質(zhì)量百分含量為3 5mm 高鋁鞏土18%1 3mm 高鋁鞏土30%小于Imm高鋁礬土15%不大于325目高鋁礬土 13%小于Imm碳化硅12%不大于200目碳化硅 8%粘土4%外加液體結(jié)合劑3%功能外加劑8%外加液體結(jié)合劑為水玻璃，功能外加劑為紅柱石；輕質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為漂珠50 %，礬土 40 %，粘土 10 %， 外加質(zhì)量百分比濃度為20%的黃糊精溶液15% ；硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中混合 均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分鐘后備用。高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層將漂珠輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉 料攪拌10 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2 1，加料后抽出隔板，采用機(jī)壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1400°C保溫3 8小時 燒成。實(shí)施例5:本實(shí)施例采用致密硅莫重質(zhì)工作層和陶粒層狀復(fù)合，重質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為3 5mm 高鋁鞏土20%1 3mm 高鋁礬土32%小于Imm高鋁礬土12%不大于325目高鋁礬土 13%小于Imm碳化硅11 % 不大于200目碳化硅9%粘土3%外加液體結(jié)合劑4%功能外加劑8%外加液體結(jié)合劑為磷酸二氫鋁溶液，功能外加劑為硅線石輕質(zhì)工作層所采用的原料及其質(zhì)量百分含量為陶粒40%，礬土 50%，粘土 10%，外加質(zhì)量百分比濃度為20%的黃糊精溶液15%硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中混合 均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分鐘后備用。高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層將陶粒輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉 料攪拌10 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2 1，加料后抽出隔板，采用機(jī)壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1400°C保溫3 8小時 燒成。實(shí)施例6:本實(shí)施例采用致密硅莫重質(zhì)工作層和陶粒層狀復(fù)合，重質(zhì)工作層所采用的原料及 其質(zhì)量百分含量為3 5mm 高鋁鞏土20%1 3mm 高鋁礬土32%小于Imm高鋁礬土12%不大于325目高鋁礬土 13%小于Imm碳化硅11 %不大于200目碳化硅9%粘土3%外加液體結(jié)合劑4%功能外加劑8%外加液體結(jié)合劑為磷酸二氫鋁溶液，功能外加劑為硅線石；輕質(zhì)工作層為氧化鋁空心球和鋁鎂空心球和剛玉空心球和漂珠和陶粒復(fù)合輕質(zhì) 隔熱層，其質(zhì)量百分含量為
氧化鋁空心球10%，鋁鎂空心球10%，剛玉空心球10%，漂珠15%，陶粒15%，高 鋁礬土粉40 %，外加磷酸二氫鋁結(jié)合劑為高鋁礬土粉質(zhì)量百分含量的31 %。硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚制造方法包括以下步驟(1)配料重質(zhì)工作層先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中混合 均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌10 30分鐘后備用。高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層將陶粒輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉 料攪拌10 30分鐘備用。(2)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高 強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2 1，加料后抽出隔板，采用機(jī)壓成型。(3)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1400°C保溫3 8小時 燒成。硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的結(jié)構(gòu)是根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的噸位和使用位置進(jìn)行設(shè)計的， 窯的噸位越大，窯墻越高則對材料耐壓性能越高，這時需選用強(qiáng)度更高的輕質(zhì)料進(jìn)行復(fù)合， 并通過結(jié)合劑的選擇進(jìn)行優(yōu)化，重質(zhì)部位和輕質(zhì)部位之間的比例關(guān)系根據(jù)復(fù)合磚的使用位 置和磨損率及使用壽命確定。以上實(shí)例只是列出了一部分產(chǎn)品類型，采用上述方法制備的 復(fù)合磚均在本專利申請保護(hù)范圍之內(nèi)。采用本專利申請方法制備的硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù) 合磚輕質(zhì)隔熱層的配比及性能指標(biāo)如表1所示。表1硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚輕質(zhì)隔熱層的配比及性能指標(biāo)
權(quán)利要求
一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚，其特征在于包括以致密高鋁礬土和碳化硅材料為主要原料的重質(zhì)工作層，和以氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或輕質(zhì)陶?；蚯拔逭叩幕旌衔餅楣橇系妮p質(zhì)隔熱層，由重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1～5∶2～1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法，其特征在于A、重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的原料配比如下一、重質(zhì)工作層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為3 5mm高鋁礬土 18 23% ;1 3mm高鋁礬土 30 33% ；小于1mm高鋁礬土 10 15% ；不大于325目高鋁礬土 12 15% ；小于1mm碳化硅10 13% ；不大于200目碳化 硅6 9% ；粘土 2 6% ；外加液體結(jié)合劑3 5% ；功能外加劑3 10% ；所述的外加液體結(jié)合劑是工業(yè)木質(zhì)璜酸鹽溶液或甲基纖維素溶液或聚丙稀酰胺溶液 或黃糊精溶液或水玻璃或磷酸二氫鋁溶液或磷酸；所述的功能外加劑可以是質(zhì)量含量為3 8 %的藍(lán)晶石或3 7 %的氧化鋯或5 10 % 的硅酸鋯或3 8%的紅柱石或3 8%的硅線石；二、輕質(zhì)隔熱層為以氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或輕質(zhì)陶?；蚯?五者的混合物為骨料的高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下(1)氧化鋁空心球輕質(zhì)隔熱層中，A1203的質(zhì)量百分含量>98. 5%，粒徑為0. 2 5mm， 自然堆積密度0. 6 0. 9g/cm3 ；各個組分的質(zhì)量百分含量為氧化鋁空心球35 65%、微 粉35 65%、外加結(jié)合劑為微粉質(zhì)量百分含量的30 35%，對應(yīng)密度為1. 3 1. 9g/cm3, 微粉可以是a "A1203粉或高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合物，結(jié)合劑可 以是磷酸溶液或磷酸二氫鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液；(2)鋁鎂空心球中A1203的質(zhì)量百分含量為60 80%，MgO的質(zhì)量百分含量為含量20 40%，粒徑為0. 2 5mm，自然堆積密度0. 8 1. 0g/cm3 ；所述鋁鎂空心球輕質(zhì)隔熱層中，各 個組分的質(zhì)量百分含量為鋁鎂空心球38 65%、微粉35 62%、外加結(jié)合劑為微粉質(zhì)量 百分含量的31 33%，對應(yīng)密度為1. 4 1. 8g/cm3，微粉可以是a _A1203粉或高鋁礬土粉 或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合物，結(jié)合劑可以是磷酸溶液或磷酸二氫鋁溶液或鋁 膠或硫酸鋁溶液；(3)剛玉空心球A1203的質(zhì)量百分含量>92%，粒徑為0.2 5mm，自然堆積密度0.6 0. 9g/cm3 ；剛玉空心球輕質(zhì)隔熱層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為剛玉空心球34 60%、 微粉40 66%、外加結(jié)合劑為微粉質(zhì)量百分含量的30 35%，對應(yīng)密度為1. 3 1. 8g/ cm3，微粉可以是a _A1203粉或高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合物，結(jié)合 劑可以是磷酸溶液或磷酸二氫鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液；(4)漂珠中質(zhì)量百分含量A1203%>30%, Si02%> 50%,自然堆積密度< 0. 4g/cm3 ； 漂珠輕質(zhì)層中各組分的質(zhì)量百分含量為漂珠30 50%，高鋁礬土 40 60%，粘土 10%， 外加質(zhì)量百分比濃度為20%的黃糊精溶液15 20% ；(5)陶粒輕質(zhì)層中，各個組分的質(zhì)量百分含量為陶粒40 55%，礬土35 50%，粘 土 10%，外加質(zhì)量百分比濃度為20%的黃糊精溶液15 20% ；(6)輕質(zhì)層骨料是氧化鋁空心球、鋁鎂空心球、剛玉空心球、漂珠和陶粒的混合物；各 個組分的質(zhì)量百分含量為氧化鋁空心球0 65%，鋁鎂空心球0 65%，剛玉空心球0 `60 %，漂珠0 50 %，陶粒0 55 %，微粉35 62 %，外加結(jié)合劑為微粉的31 33 %，微 粉是a -A1203粉或高鋁礬土粉或焦寶石粉或葉蠟石粉或前四者的混合物，結(jié)合劑是磷酸溶 液或磷酸二氫鋁溶液或鋁膠或硫酸鋁溶液； B、硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚的制備方法(1)重質(zhì)工作層制備先將不大于325目粉料和功能外加劑按比例配好后在球磨機(jī)中 混合均勻，再在其余骨料顆粒與結(jié)合劑混合均勻后加入混合好的粉料，攪拌`10 30分鐘后(2)高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱層制備將氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或陶粒 或五者混合作為輕質(zhì)骨料，把輕質(zhì)骨料按比例和結(jié)合劑混合均勻，然后按比例加入粉料攪 拌10 30分鐘備用。(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成兩部分，重質(zhì)工作層和高強(qiáng)輕 質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1 5 2 1，加料后抽出隔板，采用震動加壓或機(jī)壓成型；(4)燒成成型后的坯體取出經(jīng)80 150°C烘干后裝窯于1400 1500°C保溫3 8小 時燒成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅莫結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚及制備方法。包括以致密高鋁礬土和碳化硅材料為主要原料的重質(zhì)工作層，和以氧化鋁空心球或鋁鎂空心球或剛玉空心球或漂珠或輕質(zhì)陶?；蚯拔逭叩幕旌衔餅楣橇系母邚?qiáng)輕質(zhì)隔熱層，由重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層復(fù)合，采用震動加壓或機(jī)壓成型復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為1～5∶2～1。本發(fā)明克服回轉(zhuǎn)窯用耐磨硅莫磚導(dǎo)熱系數(shù)大，和現(xiàn)有硅莫復(fù)合磚輕質(zhì)部位強(qiáng)度低、耐火度低的缺點(diǎn)，提供一種具有耐磨性好、耐火度高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好及保溫隔熱性能好的結(jié)構(gòu)隔熱一體化復(fù)合磚。
文檔編號C04B35/622GK101857449SQ20101019217
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者王家邦, 王立旺 申請人:長興盛旺鍋爐耐火保溫防腐工程有限公司