复合型低铝格子砖及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种复合型低铝格子砖，包括带有多条气流通道的粘土质砖基体，在气流通道的内壁上复合有高硅质涂料层。本发明专利技术砖基体选择焦宝石、硅质粘土熟料、叶腊石生料、熔融石英、硅质粘土生料为主料，并添加少量的结合黏土和结合剂；气流通道内壁上复合的高硅质涂料层选择硅质叶蜡石、硅石、熔融石英、硅微粉为主料，并添加少量的结合黏土细粉、分散剂、结合剂、防沉剂，将高硅质涂料层原料配成浆料喷涂或注浆在气体通道表面进行烧制，使其与基体层形成整体。通过这种工艺，使格子砖一方面具备良好的抗热震性能，同时具备非常好的抗碱侵蚀、渗透性能，能够有效地延长使用寿命。

Composite low aluminum lattice brick and its production method

The invention discloses a composite low aluminum lattice brick, which comprises a clay brick body with multiple air passages, and a high silicon coating layer is mixed on the inner wall of the air passage. The present invention brick selection pyrojewel, siliceous clay clinker, pyrophyllite, quartz, clay siliceous raw material as the main material, and add with clay and a small amount of binder; flow channel on the inner wall of the high silica coating layer composite selection of siliceous pyrophyllite, quartz, silica, fused silica powder as the main material, and add a small amount of combination clay powder, dispersant, binder, anti settling agent, the high silica coating material with slurry spraying grouting or fired in the gas channel surface, which are integrally formed with the base layer. Through this technology, the checker brick has good thermal shock resistance on the one hand, and has excellent alkali resistance and permeability. It can effectively extend the service life.

【技术实现步骤摘要】
复合型低铝格子砖及其生产方法
本专利技术涉及大型焦炉用耐火材料，尤其是涉及一种焦炉蓄热室用复合型低铝格子砖，本专利技术还涉及该复合型低铝格子砖的生产方法。
技术介绍
低铝格子砖是码放在大型焦炉蓄热室内，通过交替蓄热/放热来回收燃烧室排放出的高温烟气余热的一种多孔耐火砖。传统焦炉格子砖通常采用粘土质耐火材料，其中Al2O3含量在40%~50%之间，这种粘土质格子砖热性能好，耐急冷急热，能够很好的满足蓄热室交替温差的急剧变化，在投产初期可表现出较好的使用效果。然而，随着使用时间的增长，焦炉高温燃烧烟尘中的碱性物质会逐渐沉积到格子砖的气流通道内壁上，尤其是目前多采用的复热式焦炉，高温燃烧烟尘中碱性物质的量更多，对格子砖的气流通道内壁侵蚀严重，从而导致格子砖开裂，气道内壁发泡、鼓胀，造成气道堵塞，直接影响焦炉燃烧室的供热和空气量的供应，导致焦炉不能正常工作。研究表明，在工作状态下，格子砖中的莫来石、Al2O3成分与烟尘中的碱性物质会发生霞石化反应，产生大量的体积膨胀，是导致格子砖鼓胀、开裂、发泡的主要原因。因此，降低格子砖中的莫来石和Al2O3含量、提高SiO2的含量可以有效地缓解上述情况的发生。同时SiO2含量高，能够与烟尘中的碱性成分发生反应，在格子砖的表面会形成高粘度的致密防护釉层，能够有效阻止烟尘的进一步渗透，保护格子砖。SiO2含量越高，釉层的粘度越大，抗渗透性能越好。然而，随着SiO2含量的升高，Al2O3含量降低，具有良好耐急冷急热能力的莫来石成分会不断下降，在蓄热室交替温差的急剧变化中，格子砖易开裂，影响使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有良好的抗热震性能，同时具备良好的抗碱侵蚀及渗透性能的长寿命复合型低铝格子砖，本专利技术还提供该复合型低铝格子砖的生产方法。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的复合型低铝格子砖，包括带有多条气流通道的粘土质砖基体，在气流通道的内壁上复合有高硅质涂料层；其中：所述高硅质涂料层是由原料硅质叶蜡石细粉、熔融石英、硅石细粉、硅微粉、结合黏土细粉以及外加分散剂、结合剂、防沉剂按下述重量份配比配制而成：硅质叶蜡石细粉0~70份，硅石细粉0~20份，熔融石英细粉10~20份，硅微粉5~10份，结合黏土5~10份，分散剂0.15~0.35份，结合剂20~40份，防沉剂0.3~1.2份；所述砖基体是由原料焦宝石颗粒、硅质粘土熟料颗粒、叶腊石生料颗粒、熔融石英颗粒、硅石细粉、硅质粘土生料细粉、叶蜡石生料细粉、结合黏土和外加结合剂按下述重量配比配制而成：焦宝石颗粒0~40份、硅质粘土熟料颗粒0~40份、叶腊石生料颗粒0~40份、熔融石英颗粒12~15份、硅石细粉0~10份、硅质粘土生料细粉0~25份、叶蜡石生料细粉0~33份、结合黏土10~12份和外加结合剂4~8份。在高硅质涂料层所用原料中，所述硅质叶蜡石细粉的粒度≤100目（可由牌号70、75、80叶蜡石细粉中的一种或两种以上混合而成）；所述硅石细粉的粒度≤120目；所述熔融石英细粉的粒度≤180目；所述结合黏土的粒度≤200目；所述硅微粉为95#硅微粉和97#硅微粉中的一种或两种。所述分散剂为多聚磷酸钠、超聚磷酸钠、六偏磷酸钠、FS10、FS20、F10中的一种或两种以上混合物；所述结合剂为水、1.1~1.2g/cm3的水玻璃或1.1~1.2g/cm3的亚硫酸纸浆废液；所述防沉剂为淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠中的两种及两种以上的混合物。在砖基体所用原料中，所述叶腊石生料颗粒粒度为2.5~1mm；所述焦宝石颗粒粒度为2.5~1mm；所述硅质粘土熟料颗粒粒度为2.5mm~1mm；所述熔融石英颗粒粒度为1~0.1mm；所述叶蜡石生料细粉和结合黏土的粒度≤200目；所述硅石细粉和硅质粘土生料细粉的粒度≤180目；所述外加结合剂为亚硫酸纸浆废液或水。本专利技术复合型低铝格子砖的生产方法包括下述步骤：第一步，砖坯的制备按比例准确称量焦宝石颗粒、硅质粘土熟料颗粒、叶腊石生料颗粒、熔融石英颗粒、硅石细粉、硅质粘土生料细粉、叶蜡石生料细粉、结合黏土和外加结合剂，将上述原料混合均匀后制成带有气流通道的砖坯，然后将砖坯推入隧道窑中于40℃~120℃温度下干燥24小时，干燥后砖坯的显气孔率为18%~24%；第二步，高硅质涂料层浆料的制备按比例准确称量硅质叶蜡石细粉、硅石细粉、熔融石英细粉、硅微粉、结合黏土，入球磨机中混料8~12小时后，加入分散剂、结合剂、防沉剂，继续混料2~3小时，得到成品浆料密封保存；第三步，复合砖坯的制备将第二步制备的成品浆料喷涂或注浆在第一步制成的砖坯的气流通道表面，形成1.0~2.5mm厚的浆料涂层；第四步，干燥、烧成将第三步制成的复合砖坯入隧道窑40°C~120°C温度下干燥24~36小时，然后在隧道窑中于1300°C~1350°C温度下烧成，烧制时间10~12小时，得到复合型低铝格子砖成品。烧成后的复合型低铝格子砖依照用户砖型图纸尺寸及外观要求逐块进行检验，并按批次对成品砖的理化指标进行抽检。本专利技术的优点在于使格子砖砖基体和气流通道表面同时具备良好的抗热震性能和良好的抗碱侵蚀和渗透能力，提高了砖的使用寿命，减少了因修补和更换造成的损失。其优点具体表现在以下几个方面：（1）砖基体采用低铝材质并添加少量的熔融石英，与传统低铝格子砖相比，在仍具备一定的抗碱侵蚀和渗透性能基础上，耐急冷急热性能方面得以大幅提高；（2）成品格子砖的气流通道表面复合的高硅质涂料层作为工作层，由于高硅质涂料层原料中SiO2的含量较高，在使用过程中能够形成粘度非常大且致密的釉层，可有效阻止气体的渗透；同时，工作层采用浆体形式与砖基体进行复合，气孔率低、气孔孔径小，也能够很好地抑制气体的渗透。（3）通过复合的工艺，将两种具有不同性能特点的材质结合在一起，使格子砖同时具备良好的耐急冷急热性能和抗碱侵蚀、渗透性能，有效延长了焦炉的修补和更换时间。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的复合型低铝格子砖，包括带有多条气流通道1的粘土质砖基体2，在气流通道1的内壁上复合有高硅质涂料层3。下面通过具体实施例对本专利技术做更加详细的说明。下表1为实施例1~6中粘土质砖基体2的原料组成（按重量百分比计）：表1下表2为实施例1~6中高硅质涂料层3的原料组成（按重量百分比计）：表2本专利技术复合型低铝格子砖的生产方法包括下述步骤（实施例1~6的生产方法相同）：第一步，砖坯的制备按表1中比例准确称量各原料，将原料先放入混碾机中干混3~5分钟，然后加入结合剂再混碾5~8分钟，形成均匀的泥料；将泥料在压砖机内（压力80~120MPa）压制成带有气体通道的砖坯，然后将成型砖坯送入隧道窑中于40℃~120℃温度下干燥24小时，干燥后砖坯的显气孔率为16%~24%；第二步，高硅质涂料层浆料的制备按表2比例准确称量各原料，倒入带有硅石介质的球磨机中混料8~12小时后，加入外加的分散剂、结合剂、防沉剂继续混料2~3小时，得到均匀的成品浆料密封保存；第三步，复合砖坯的制备将第二步制备的成品浆料通过一次货多次喷涂，或采用注浆等工艺粘附在第一步制成的砖坯的气流通道表面，形成1.0~2.5mm厚的浆料涂层；第四步，干燥、烧成将第三步制成的复合砖坯入隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型低铝格子砖，包括带有多条气流通道的粘土质砖基体，其特征在于：所述气流通道的内壁上复合有高硅质涂料层；其中：所述高硅质涂料层是由原料硅质叶蜡石细粉、熔融石英、硅石细粉、硅微粉、结合黏土细粉以及外加分散剂、结合剂、防沉剂按下述重量份配比配制而成：硅质叶蜡石细粉0~70份，硅石细粉0~20份，熔融石英细粉10~20份，硅微粉5~10份，结合黏土5~10份，分散剂0.15~0.35份，结合剂20~40份，防沉剂0.3~1.2份；所述砖基体是由原料焦宝石颗粒、硅质粘土熟料颗粒、叶腊石生料颗粒、熔融石英颗粒、硅石细粉、硅质粘土生料细粉、叶蜡石生料细粉、结合黏土和外加结合剂按下述重量配比配制而成：焦宝石颗粒0~40份、硅质粘土熟料颗粒0~40份、叶腊石生料颗粒0~40份、熔融石英颗粒12~15份、硅石细粉0~10份、硅质粘土生料细粉0~25份、叶蜡石生料细粉0~33份、结合黏土10~12份和外加结合剂4~8份。

【技术特征摘要】
1.一种复合型低铝格子砖，包括带有多条气流通道的粘土质砖基体，其特征在于：所述气流通道的内壁上复合有高硅质涂料层；其中：所述高硅质涂料层是由原料硅质叶蜡石细粉、熔融石英、硅石细粉、硅微粉、结合黏土细粉以及外加分散剂、结合剂、防沉剂按下述重量份配比配制而成：硅质叶蜡石细粉0~70份，硅石细粉0~20份，熔融石英细粉10~20份，硅微粉5~10份，结合黏土5~10份，分散剂0.15~0.35份，结合剂20~40份，防沉剂0.3~1.2份；所述砖基体是由原料焦宝石颗粒、硅质粘土熟料颗粒、叶腊石生料颗粒、熔融石英颗粒、硅石细粉、硅质粘土生料细粉、叶蜡石生料细粉、结合黏土和外加结合剂按下述重量配比配制而成：焦宝石颗粒0~40份、硅质粘土熟料颗粒0~40份、叶腊石生料颗粒0~40份、熔融石英颗粒12~15份、硅石细粉0~10份、硅质粘土生料细粉0~25份、叶蜡石生料细粉0~33份、结合黏土10~12份和外加结合剂4~8份。2.根据权利要求1所述的复合型低铝格子砖，其特征在于：所述高硅质涂料层所用原料中，所述硅质叶蜡石细粉的粒度≤100目；所述硅石细粉的粒度≤120目；所述熔融石英细粉的粒度≤180目；所述结合黏土的粒度≤200目；所述硅微粉为95#硅微粉和97#硅微粉中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的复合型低铝格子砖，其特征在于：所述高硅质涂料层所用原料中，所述分散剂为多聚磷酸钠、超聚磷酸钠、六偏磷酸钠、FS10、FS20、F10中的一种或两种以上混合物；所述结合剂为水、1.1~1.2g/cm3的水玻璃或1.1~1.2g/cm3...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭耐，陈树丰，彭爱民，王栓红，
申请(专利权)人：济源市耐火炉业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41