一种废铝粘土砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种废铝粘土砖及其制备方法，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干60‑70份、煤矸石粉27‑33份、碳化硅7‑13份、水4‑6份，通过混料、成型、烘干、烧成步骤制得。所述废铝粘土砖用于石灰窑内衬。相较于现有技术中的废铝粘土砖，所述废铝粘土砖固定硫化物性能提升显著，同时其荷重软化温度、耐热性、抗渣化性和高温力学性能也有明显的提升，所述废铝粘土砖的体积密度小；进而延长石灰窑的砖体的使用寿命，减少运输成本和维修成本，提高公司经济效益。

Waste aluminum clay brick and preparation method thereof

The invention discloses a waste aluminium clay brick and a preparation method thereof. The waste aluminium clay brick is made from the following raw materials with the weight of 60_70 parts of clay, 27_33 parts of coal gangue powder, 7_13 parts of silicon carbide and 4_6 parts of water. The waste aluminium clay brick is prepared by mixing, molding, drying and firing steps. The waste aluminum clay brick is used for lining of lime kiln. Compared with the waste aluminium clay brick in the prior art, the fixed sulfide performance of the waste aluminium clay brick is improved significantly, and the load softening temperature, heat resistance, slag resistance and high temperature mechanical properties are also improved obviously. The volume density of the waste aluminium clay brick is small, thereby prolonging the service life of the lime kiln brick and reducing the mechanical properties. Transportation cost and maintenance cost increase the economic efficiency of the company.

【技术实现步骤摘要】
一种废铝粘土砖及其制备方法
本专利技术属于耐火材料领域，具体涉及一种废铝粘土砖及其制备方法。
技术介绍
铝矾土又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.45g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。主要用于炼铝，制耐火材料。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。现有的废铝粘土砖的原料多以废铝灰和煤矸石粉为主。废铝灰和煤矸石价格便宜，适宜用作石砖等建筑材料的原料。但是煤矸石溢出或浸出的硫化物，有毒性对人体有害。现有的废铝粘土砖一般以煤矸石为主料，然后添加多种辅助料，固定或去除硫化物，但是辅助料繁多，成本较高，增加制造成本，制造工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：公开了一种废铝粘土砖及其制备方法，所述废铝粘土砖的固定硫化物的能力、荷重软化温度、耐热性和抗渣化性有明显的提升；该废铝粘土砖的组分配比简单，工艺流程简单；粘土硬干和煤矸石价格非常便宜，制造成本非常低。本专利技术采用的技术方案如下：一种废铝粘土砖，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干60-70份、煤矸石粉27-33份、碳化硅7-13份、水4-6份。优选的，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干63-67份、煤矸石粉28-31份、碳化硅9-11份、水4-6份。优选的，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干65份、煤矸石粉30份、碳化硅10份、水5份。优选的，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干63份、煤矸石粉27份、碳化硅9份、水3份。进一步地，所述废铝粘土砖原料中的粘土硬干是含铝量低于28％的低品质铝矾土。所述低品质的铝矾土，通常现有企业不会采用，类似于普通沙土，除了运输成本，几乎成本为零；煤矸石粉价格也非常便宜；导致所述废铝粘土砖的制造成本非常低廉，对于企业来说，几乎只有运输成本，极大地提高了公司的经济效益。进一步地，所述废铝粘土砖用于石灰窑内衬。石灰窑内温度较高，温差大，所述废铝粘土砖荷重软化温度高、耐热性好、抗渣化性优异，适宜使用在石灰窑内衬，不易产生裂纹，进而脱落，影响石灰窑的正常工作。一种废铝粘土砖的制备方法包括以下步骤：(1)混料，将粘土硬干、煤矸石粉、碳化硅、水按比例称量后，混合搅拌均匀，得到混合料；(2)成型、烘干，将步骤(1)得到的混合料成型，烘干，然后进窑烧制；(3)烧成，进入高温区烧制，烧制12小时，保温16小时后，即得所述废铝粘土砖。进一步地，所述成型步骤采用315吨压力成型机。所述废铝粘土砖的原料少，使用315吨压力成型机即可，吨位越高的压力成型机耗能越高，配合所述废铝粘土砖的需要选取合适吨位的压力成型机，减少制造步骤中的耗能，节约企业的生产成本。进一步地，所述废铝粘土砖的物理性能如下：含铝量大于等于32％，荷重软化温度1480℃，体积密度1.9g/cm3。体积密度小的废铝粘土砖，适宜用于石灰窑内衬，不易脱落；含铝量较高，耐热性良好，适宜石灰窑内的高温环境，延长石灰窑使用寿命，降低后期维修成本。碳化硅，红外辐射性能优越，使得复合耐火砖在高温工作环境下可以利用红外线辐射的原理更有效且均匀的对窑炉内的受热材料进行加热，同时可以降低复合耐火砖的受热量；化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能优异，适宜用于石灰窑内高温环境。本专利技术创造性地加入碳化硅，利用碳化硅的耐热性能优异，使制成的砖相较于现有废铝粘土砖荷重软化温度、耐热性、抗渣化性和高温力学性能有明显的提升，同时，碳化硅的耐磨性能弥补了粘土硬干的硬度低的缺陷，而且，碳化硅的加入产生了意想不到的结果，废铝粘土砖中煤矸石粉的硫化物溢出和浸出量有明显的减少。虽然，碳化硅有一定的吸附能力，但是不足以有如此明显的硫化物含量的下降，经过碳化硅配合废铝砖中不同的金属氧化物对比实验得出，废铝中的铝镁氧化物对碳化硅吸附作用有一定的促进作用。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中创新性地加入碳化硅原料，使得其荷重软化温度、耐热性、抗渣化性和高温力学性能也有明显的提升，适宜用于石灰窑内的高温或温差较大的环境；而且废铝粘土砖固定硫化物性能提升显著，相比于现有技术的辅助剂固定硫化物，碳化硅是非常便宜的并且其固定硫化物效果也很好，提高了整个石灰窑的安全可靠性；也可以减少维修成本，进而提高公司经济效益；(2)本专利技术中的废铝粘土砖，使用粘土硬干代替现有技术中的废铝灰，粘土硬干相较于废铝灰更便宜，同时，煤矸石粉也非常便宜，导致废铝粘土砖的制造成本非常地低，接近零成本，而且体积密度小，运输成本低，制造简单，十分适宜推广使用；(3)本专利技术中的废铝粘土砖，所述废铝粘土砖是由粘土硬干、煤矸石粉、碳化硅、水为原料，该配方制得的废铝粘土砖的体积密度为1.9g/cm3，比现有废铝粘土砖都轻，不易脱落，延长石灰窑的使用寿命；便于安装运输，减小企业运输制造成本。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例所述的一种废铝粘土砖，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干60份、煤矸石粉33份、碳化硅13份、水6份。上述的一种废铝粘土砖的制备方法包括以下步骤：(1)混料，将60份粘土硬干、33份煤矸石粉、13份碳化硅、6份水混合搅拌均匀，得到混合料；(2)成型、烘干，采用315吨压力成型机将步骤(1)得到的混合料成型，烘干(温度为130℃)；(3)烧成，进入高温区烧制1250℃，烧制12小时，保温16小时后，即得所述废铝粘土砖。本实施例中所述的废铝粘土砖，在多次的实验后，测得该废铝粘土砖的物理性能如下：含铝量大于等于32％，荷重软化温度1480℃，体积密度1.9g/cm3。所述废铝粘土砖的体积密度在同用途的耐火砖中是相对较轻的，所以十分适合用于石灰窑的内衬，质量轻不易脱落；而且所述废铝粘土砖的耐火性优异，适宜石灰窑内的高温或温差大的环境，不易产生裂纹脱落，延长石灰窑的使用寿命，节约制造成本和维修成本，提高企业经济效益。实施例2本实施例所述的一种废铝粘土砖，所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干70份、煤矸石粉27份、碳化硅7份、水4份。上述的一种废铝粘土砖的制备方法包括以下步骤：(1)混料，将70份粘土硬干、27份煤矸石粉、7份碳化硅、4份水混合搅拌均匀，得到混合料；(2)成型、烘干，采用315吨压力成型机将步骤(1)得到的混合料成型，烘干(温度为130℃)；(3)烧成，进入高温区烧制1350℃，烧制12小时，保温16小时后，即得所述废铝粘土砖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废铝粘土砖,其特征在于：所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干60‑70份、煤矸石粉27‑33份、碳化硅7‑13份、水4‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种废铝粘土砖,其特征在于：所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干60-70份、煤矸石粉27-33份、碳化硅7-13份、水4-6份。2.根据权利要求1所述的一种废铝粘土砖,其特征在于：所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干63-67份、煤矸石粉28-31份、碳化硅9-11份、水4-6份。3.根据权利要求2所述的一种废铝粘土砖,其特征在于：所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干65份、煤矸石粉30份、碳化硅10份、水5份。4.根据权利要求2所述的一种废铝粘土砖,其特征在于：所述废铝粘土砖是由以下重量份数的原料制成：粘土硬干63份、煤矸石粉32份、碳化硅11份、水5份。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种废铝粘土砖，其特征在于：所述废铝粘土砖原料中的粘土硬干是含铝量低于28％的低品质铝矾土。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉凯，
申请(专利权)人：郑州凯翔耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41