刚玉莫来石复合砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种刚玉莫来石复合砖，包括耐火层和隔热层；耐火层是由原料白刚玉35~75份，电熔或烧结莫来石20‑40份，红柱石15~25份，a氧化铝粉1~5份，粘土粉1~5份，糊精0.2~1.5份，工业磷酸3~5份配制而成；隔热层是由原料轻质莫来石20~40份，3~0mm聚轻莫来石废砖10~20份，煅烧高岭土10~20份，a氧化铝粉1~5份，三石粉5~15份，钠基膨润土1~5份，粘土粉5~10份和木质素溶液3~5份配制而成。本发明专利技术制备的耐火砖由耐热层和隔热层两部分构成，工作层和隔热层既有明显区分又实现了紧密结合，使一块砖体同时兼具刚玉莫来石砖的耐高温、常温耐压强度高，热震稳定性好，荷重软化温度高、抗侵蚀能力强的特性和隔热砖导热系数低可有效降低窑炉筒体温度的双重特点，达到节能降耗的目的。

Corundum mullite composite brick and its preparation method

The invention discloses a corundum-mullite composite brick, which comprises a refractory layer and a heat insulation layer; the refractory layer is composed of raw material white corundum 35-75 parts, fused or sintered mullite 20-40 parts, andalusite 15-25 parts, alumina powder a 1-5 parts, clay powder 1-5 parts, dextrin 0.2-1.5 parts, industrial phosphoric acid 3-5 parts; the heat insulation layer is composed of raw material light mullite 20-40 parts, 3-0 mm poly light mullite waste brick 10-20 parts. 10-20 parts of calcined kaolin, 1-5 parts of a alumina powder, 5-15 parts of trilith powder, 1-5 parts of sodium bentonite, 5-10 parts of clay powder and 3-5 parts of lignin solution were prepared. The firebrick prepared by the invention consists of a heat-resistant layer and a heat-insulating layer. The working layer and the heat-insulating layer are clearly distinguished and tightly combined, so that a brick body has both high temperature resistance, high compressive strength at room temperature, good thermal shock stability, high load softening temperature, strong corrosion resistance and low thermal conductivity of the heat-insulating brick, which can effectively reduce the temperature of the kiln barrel. Dual characteristics of degree, to achieve the purpose of energy saving and consumption reduction.

【技术实现步骤摘要】
刚玉莫来石复合砖及其制备方法
本专利技术涉及耐火砖，尤其是涉及一种适用于砌筑回转窑外壳的刚玉莫来石复合砖，本专利技术还涉及该复合砖的制备方法。
技术介绍
刚玉质莫来石耐火材料由于具备耐高温、耐腐蚀、高耐磨、抗热震等优良性能，已成功代替刚玉质耐火材料在很多行业得到了广泛应用。但是由于耐火材料的高温性能、体积密度、强度与导热率之间的关系呈正比，即耐火材料的体积密度越高，强度越高，则导热系数就越高，所以刚玉莫来石砖在具备良好的高温性能和较高热震稳定性的同时，密度高、导热率高、热膨胀率高的功能性缺陷也随之而来。现有的刚玉莫来石砖虽具有耐压强度高、抗侵蚀性能好、耐磨损、热震稳定性好等特点，但是导热系数偏高却是该产品的最大弊端。由于回转窑外壳全部裸露在空气中，耐火砖导热系数过高将使回转窑筒体升高，增加燃料消耗，造成资源浪费，使得生产和使用成本高居不下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种刚玉莫来石复合砖，该复合砖兼具刚玉莫来石砖和隔热砖双重特点，可显著降低窑炉筒体温度，达到节能降耗的目的，本专利技术还提供该复合砖的制备方法。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的刚玉莫来石复合砖，包括耐火层和隔热层；所述耐火层是由原料白刚玉35~75份，电熔或烧结莫来石20-40份，红柱石15~30份，800~1200目a氧化铝粉1~5份，200目粘土粉1~5份，糊精0.2~1.5份，工业磷酸3~5份配制而成；其中5~3mm白刚玉骨料5~15份，3~1mm白刚玉骨料10~20份，1~0mm白刚玉骨料10~20份，325目白刚玉粉10~20份；3~1mm莫来石骨料10~20份，1~0mm莫来石骨料10~20份；3~1mm红柱石骨料5~10份，1~0mm红柱石骨料5~10份，200目红柱石粉5~10份；所述隔热层是由原料轻质莫来石20~40份，3~0mm聚轻莫来石废砖10~20份，200目煅烧高岭土10~20份，600目a氧化铝粉1~5份，三石粉5~15份，200目钠基膨润土1~5份，200目粘土粉5~10份和木质素溶液3~5份配制而成；其中4~2mm的轻质莫来石骨料10~20份,2~1mm的轻质莫来石骨料10~20份。本专利技术所用的聚轻莫来石废砖为工业窑炉拆除的废旧砖体，将其作为砖体原料，可降低砖体的制造成本，提高资源的综合利用率。为满足回转窑筒体的使用需求，制备出的成品砖体的耐火层和隔热层的厚度比为2:1左右；将耐火层和隔热层的结合面设置成犬牙交错，可保证整体砖的结合强度。实际制备时，还可以根据实际使用场合（具体窑炉），调整耐火层和隔热层的厚度比。本专利技术刚玉莫来石复合砖的制备方法为：首先将耐火层原料和隔热层原料分别用湿碾机混炼成均匀的泥料，再将两种泥料分别填充进由插板将内腔分为两部分的模具中，抽出插板，在压力机上将其压制成半成品砖坯，经110℃干燥后，在弱还原气氛下，入隧道窑升温至1200~1600℃，烧制6~10小时后，经自然冷却得到成品砖体。对制备的成品砖体进行测试；耐火层的化学成分质量百分比为：Al2O365-75%；SiO225-30%；Fe2O3、CaO等其它杂质成份总量为1~2%；显气孔率≤17%，体积密度≥2.80g/cm3，常温耐压强度≥80Mpa，1100℃水冷法测热震稳定性≥30次，T0.6荷重软化温度≥1700℃；隔热层的化学成分质量百分比为：Al2O345-65%，SiO235-55%，Fe2O3、CaO等其它杂质成份总量为1~2.5%；显气孔率≥30%，体积密度1.6~1.8g/cm3，常温耐压强度≥30Mpa，1400℃x24h重烧线变化率≤0.4%，1200℃导热系数≤0.75%。本专利技术制备的耐火砖由耐热层和隔热层两部分构成，工作层和隔热层既有明显区分又实现了紧密结合，使一块砖体同时兼具刚玉莫来石砖的耐高温、常温耐压强度高，热震稳定性好，荷重软化温度高、抗侵蚀能力强的特性和隔热砖导热系数低可有效降低窑炉筒体温度的双重特点，达到节能降耗的目的。本专利技术砖体的耐火层主要由白刚玉、电熔或烧结莫来石及红柱石为主要原料（目的实现常温耐压强度高、热震稳定性好、荷重软化温度高、抗侵蚀能力强），隔热层以轻质莫来石、煅烧高岭土、废聚轻莫来石砖等半轻质材料为主要原料（目的是获得较高的气孔率，进一步降低砖体隔热层的体积密度和导热系数），通过分开加料、高压成型、高温烧结的方式，将刚玉莫来石质与半轻质材料集中成为一个整体，使产品在具备刚玉莫来石砖耐高温、高强度、高热震性能的同时还具备较低的导热率，集耐火、高强、抗热震与隔热功能于一体，可在满足用户对耐火砖高温性能需求的同时降低筒体温度、减少窑炉炉衬重量、降低运行载荷，有效弥补刚玉莫来石砖导热率高的缺点，满足了用户要求的耐火性能好与节能降耗的双重需求。附图说明图1是本专利技术复合砖的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。如无特殊说明，本专利技术所用原料均为市售原料，如轻质莫来石骨料为普通合成轻质莫来石，三石粉为市售蓝晶石、硅线石和红柱石族粉料（200目）。而聚轻莫来石废砖则为工业窑炉拆除的废旧产品，本专利技术用聚轻莫来石废砖作为原料可以有效降低成本，同时提高资源综合利用效率。实施例1制备锌挥发窑、镍回转窑等窑炉用刚玉莫来石复合砖1、备料：1.1耐火层原料：白刚玉55份：其中5~3mm骨料10份，3~1mm骨料15份，1~0mm骨料15份，325目粉料15份；3~1mm莫来石骨料10~20份，1~0mm莫来石骨料10~20份；3~1mm红柱石骨料5~10份，1~0mm红柱石骨料5~10份，200目红柱石粉5~10份；800~1200目a氧化铝粉5份；200目粘土粉5份；糊精1.0份；浓度为50~60%的工业磷酸5份；1.2隔热层原料轻质莫来石30份，其中4~2mm的骨料15份,2~1mm的骨料15份；3~0mm废聚轻莫来石砖15份；200目煅烧高岭土15份；600目a氧化铝粉5份；200目三石粉10份；200目钠基膨润土5份；200目粘土粉10份；木质素溶液5份。2、制备方法首先将耐火层原料（骨料和粉料）一起加入湿碾机混炼（按常规工艺进行），得到耐火层泥料备用；按同样方法将隔热层原料（骨料和粉料）一起加入湿碾机混炼（按常规工艺进行），得到隔热层泥料备用；在模具腔内按设计位置放入锯齿型隔板，然后将耐火层泥料和隔热层泥料分别填放进隔板两侧的模具腔室内，在模具中用压力机以不低于20Mpa的压力压制成半成品砖坯；砖坯经110℃干燥（12-48小时）后，在弱还原气氛下送入隧道窑升温至1200~1600℃，保温烧制6~10小时后出窑，经自然冷却得到成品砖体，如图1所示，砖体总厚度为250mm，隔热层1厚度为70mm，隔热层1和耐火层2之间的交错结合面高度为40mm。实施例2成品砖体性能测试经测试：耐火层的化学成分质量百分比为：Al2O370-75%；SiO225-30%；Fe2O3、CaO等其它杂质成份总量为1.5%；显气孔率≤17%，体积密度≥2.80g/cm3，常温耐压强度≥80Mpa，1100℃水冷法测热震稳定性≥30次，T0.6荷重软化温度≥1700℃；隔热层的化学成分质量百分比为：Al2O355%，SiO243.5%，杂质成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚玉莫来石复合砖，其特征在于：包括耐火层和隔热层；所述耐火层是由原料白刚玉35~75份，电熔或烧结莫来石20‑40份，红柱石15~30份，800~1200目a氧化铝粉1~5份，200目粘土粉1~5份，糊精0.2~1.5份，工业磷酸3~5份配制而成；其中5~3mm白刚玉骨料5~15份，3~1mm白刚玉骨料10~20份，1~0mm白刚玉骨料10~20份，325目白刚玉粉10~20份；3~1mm莫来石骨料10~20份，1~0mm莫来石骨料10~20份；3~1mm红柱石骨料5~10份，1~0mm红柱石骨料5~10份，200目红柱石粉5~10份；所述隔热层是由原料轻质莫来石20~40份，3~0mm聚轻莫来石废砖10~20份，200目煅烧高岭土10~20份，600目a氧化铝粉1~5份，三石粉5~15份，200目钠基膨润土1~5份，200目粘土粉5~10份和木质素溶液3~5份配制而成；其中4~2mm的轻质莫来石骨料10~20份, 2~1mm的轻质莫来石骨料10~20份。

【技术特征摘要】
1.一种刚玉莫来石复合砖，其特征在于：包括耐火层和隔热层；所述耐火层是由原料白刚玉35~75份，电熔或烧结莫来石20-40份，红柱石15~30份，800~1200目a氧化铝粉1~5份，200目粘土粉1~5份，糊精0.2~1.5份，工业磷酸3~5份配制而成；其中5~3mm白刚玉骨料5~15份，3~1mm白刚玉骨料10~20份，1~0mm白刚玉骨料10~20份，325目白刚玉粉10~20份；3~1mm莫来石骨料10~20份，1~0mm莫来石骨料10~20份；3~1mm红柱石骨料5~10份，1~0mm红柱石骨料5~10份，200目红柱石粉5~10份；所述隔热层是由原料轻质莫来石20~40份，3~0mm聚轻莫来石废砖10~20份，200目煅烧高岭土10~20份，600目a氧化铝粉1~5份，三石粉5~15...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金标，宋彩虹，付鸿正，于建伟，周红丽，
申请(专利权)人：郑州真金耐火材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41