一种环保型不烧耐火砖及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种环保型不烧耐火砖及其制备方法，所述环保型不烧耐火砖由以下重量份的原料制成：二氧化硅30~60份，金属氧化物10~33份，镁铝合金8~15份，硼酸盐5~31份，碳素材料3~9份，无机结合剂0.5~2份。生产时按配比称取各种原料，混合均匀，出料、成型并干燥，冷却后得到环保型耐火材料。本发明专利技术的环保型耐火材料各组分化学稳定性高，耐热性能好，使用寿命长，更为绿色环保；生产工序简单，原料价格低廉，大大降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型不烧耐火砖及其制备方法
本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种环保型不烧耐火砖及其制备方法。
技术介绍
不烧耐火砖包括天然矿石以及按照一定的工业要求制造，具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，并且是各种耐高温设备必需的材料。不烧耐火砖广泛应用于建材、陶瓷、化工、电力等工业领域，尤其在冶金工业中用量最大，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。当前，在资源、环境日益成为制约我国不烧耐火砖行业发展的“瓶颈”，经济和市场发展形势发生变化的情况下，不烧耐火砖行业的发展之路面临着多重考验和挑战。近年来，由于不烧耐火砖制品成品率高，不用烧成窑炉，可节约能源，生产成本低和性能优良，因而发展很快，新品种层出不穷，获得了显着的社会经济效益。然而，用于不烧耐火砖制品的传统的不烧耐火砖中多使用对环境污染的材料，如粘结剂多采用酚醛树脂，酚醛树脂作为不烧耐火砖粘结剂具有粘结强度大、耐热等优点，但其制备得到的不烧耐火砖不仅成本高、还含有游离酚、游离醛等有毒物质，不利于环保。中国专利文献上公开了一种“不烧耐火砖”，其公告号为CN104844238A，该专利技术提供的木质素-糖组合物可以部分替代酚醛树脂作为不烧耐火砖的粘合剂，其粘合效果好，尤其是适用于不烧耐火砖、铁沟料等领域。但是木质素-糖组合物并不能够替代不烧耐火砖的其他组分，不能从根本上解决不烧耐火砖对环境的污染问题。因此，如何加大新技术、新原料和再生资源在不烧耐火砖设计和制造过程中的应用，开发节能和环保新工艺、新品种，减少或替代对环境污染的材料，推动不烧耐火砖行业环保和职业健康水平的提高是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服传统的不烧耐火砖成份对环境造成污染的问题，提供了一种绿色环保、安全性高的环保型不烧耐火砖。本专利技术还提供了一种环保型不烧耐火砖的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种环保型不烧耐火砖，所述环保型不烧耐火砖由以下重量份的原料制成：二氧化硅30~60份，金属氧化物10~33份，镁铝合金8~15份，硼酸盐5~31份，碳素材料3~9份，无机结合剂0.5~2份。选取镁铝合金、硼酸盐作为原料，价格低廉，可以节省原料的成本。此外镁铝合金的耐热性能高，可以有效地提高不烧耐火砖的耐热性能。加入碳素材料和无机结合剂，避免使用有机物，从原材料上杜绝污染，制得的不烧耐火砖更为环保。作为优选，所述金属氧化物由以下重量份的组份组成：氧化铁2~6份，氧化锆3~10份，氧化镁1~3份，氧化铝1~5份，氧化钙4~9份。作为优选，所述镁铝合金中镁的质量百分含量为40%~50%，铝的质量百分含量为50%~60%。作为优选，所述硼酸盐由以下重量份的组份组成：硼酸钙2~10份，硼酸镁1~8份，硼酸铝1~13份。作为优选，所述碳素材料选自炭黑或者石墨。作为优选，所述无机结合剂选自硅酸钠、磷酸镁或硅溶胶。一种环保型不烧耐火砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按上述重量份分别称取二氧化硅，金属氧化物，镁铝合金，硼酸盐和碳素材料混合搅拌均匀，得到预制混合粉；（2）将步骤（1）得到的预制混合粉与无机结合剂混合均匀；（3）进行出料、成型，在115～135MPa下压实，保压时间2～4min；（4）将步骤（3）中成型后的不烧耐火砖经110～120℃干燥10～18h后，埋于装有4～8mm粒度焦炭的匣钵中在1400～1600℃下保温3～5h，冷却后得到环保型不烧耐火砖。本专利技术具有如下有益效果：（1）该环保型不烧耐火砖各组分化学稳定性高，耐热性能好，使用寿命长，更为绿色环保；（2）该环保型不烧耐火砖的生产工序简单，原料价格低廉，大大降低了生产成本。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1（1）将30Kg的二氧化硅，10Kg的金属氧化物（氧化铁2Kg，氧化锆2Kg，氧化镁1Kg，氧化铝1Kg，氧化钙4Kg），8Kg的镁铝合金（镁的质量百分含量为40%，铝的质量百分含量为60%），5Kg的硼酸盐（硼酸钙2Kg，硼酸镁2Kg，硼酸铝1Kg），3Kg的碳素材料混合搅拌均匀，得到预制混合粉；（2）将步骤（1）得到的预制混合粉与0.5Kg的硅溶胶混合均匀；（3）进行出料、成型，在115MPa下压实，保压时间2min；（4）将步骤（3）中成型后的不烧耐火砖经110℃干燥10h后，埋于装有4mm粒度焦炭的匣钵中在1400℃下保温3h，冷却后得到环保型不烧耐火砖。所得产品的性能指标为：显气孔率4.0%，体积密度3.30g/cm3，常温耐压强度240MPa，高温抗折强度19MPa，其抗热震性、抗侵蚀性、抗氧化性及抗水化性均较好。实施例2（1）将60Kg的二氧化硅，10Kg的金属氧化物（氧化铁2Kg，氧化锆2Kg，氧化镁1Kg，氧化铝1Kg，氧化钙4Kg），15Kg的镁铝合金（镁的质量百分含量为50%，铝的质量百分含量为50%），31Kg的硼酸盐（硼酸钙10Kg，硼酸镁8Kg，硼酸铝13Kg），9Kg的碳素材料混合搅拌均匀，得到预制混合粉；（2）将步骤（1）得到的预制混合粉与2Kg的磷酸镁混合均匀；（3）进行出料、成型，在135MPa下压实，保压时间4min；（4）将步骤（3）中成型后的不烧耐火砖经120℃干燥18h后，埋于装有8mm粒度焦炭的匣钵中在1600℃下保温5h，冷却后得到环保型不烧耐火砖。所得产品的性能指标为：显气孔率5.2%，体积密度3.06g/cm3，常温耐压强度185MPa，高温抗折强度22MPa，其抗热震性、抗侵蚀性、抗氧化性及抗水化性均较好。实施例3（1）将45Kg的二氧化硅，20Kg的金属氧化物（氧化铁3Kg，氧化锆5Kg，氧化镁3Kg，氧化铝4Kg，氧化钙5Kg），12Kg的镁铝合金（镁的质量百分含量为45%，铝的质量百分含量为55%），18Kg的硼酸盐（硼酸钙6Kg，硼酸镁4Kg，硼酸铝8Kg），6Kg的碳素材料混合搅拌均匀，得到预制混合粉；（2）将步骤（1）得到的预制混合粉与1.5Kg的硅酸钠混合均匀；（3）进行出料、成型，在125MPa下压实，保压时间3min；（4）将步骤（3）中成型后的不烧耐火砖经115℃干燥14h后，埋于装有6mm粒度焦炭的匣钵中在1500℃下保温4h，冷却后得到环保型不烧耐火砖。所得产品的性能指标为：显气孔率6.1%，体积密度3.60g/cm3，常温耐压强度230MPa，高温抗折强度35MPa，其抗热震性、抗侵蚀性、抗氧化性及抗水化性均较好。本专利技术的环保型不烧耐火砖各组分化学稳定性高，耐热性能好，使用寿命长，更为绿色环保；生产工序简单，原料价格低廉，大大降低了生产成本。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型不烧耐火砖，其特征在于，所述环保型不烧耐火砖由以下重量份的原料制成：二氧化硅30~60份，金属氧化物10~33份，镁铝合金8~15份，硼酸盐5~31份，碳素材料3~9份，无机结合剂0.5~2份。

【技术特征摘要】
1.一种环保型不烧耐火砖，其特征在于，所述环保型不烧耐火砖由以下重量份的原料制成：二氧化硅30~60份，金属氧化物10~33份，镁铝合金8~15份，硼酸盐5~31份，碳素材料3~9份，无机结合剂0.5~2份。2.根据权利要求1所述的一种环保型不烧耐火砖，其特征在于，所述金属氧化物由以下重量份的组份组成：氧化铁2~6份，氧化锆3~10份，氧化镁1~3份，氧化铝1~5份，氧化钙4~9份。3.根据权利要求1所述的一种环保型不烧耐火砖，其特征在于，所述镁铝合金中镁的质量百分含量为40%~50%，铝的质量百分含量为50%~60%。4.根据权利要求1所述的一种环保型不烧耐火砖，其特征在于，所述硼酸盐由以下重量份的组份组成：硼酸钙2~10份，硼酸镁1~8份，硼酸铝1~13份。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志云，
申请(专利权)人：长兴科创科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33