一种钙长石轻质耐火材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钙长石轻质耐火材料及其制备方法，本发明专利技术通过对原料和组分进行配方设计，同时配合二次搅拌以及后续的干燥和焙烧，制备得到的钙长石砖产品中的氧化铝、氧化钙和氧化硅含量与配料时原料中的氧化铝、氧化钙和氧化硅含量相比，不会出现较大的波动，进而不会对产品的性能造成影响。并且，本发明专利技术中的钙长石耐火材料(尤其是钙长石耐火砖)孔径分布均匀，且具有闭孔结构，体积密度可控480

【技术实现步骤摘要】
一种钙长石轻质耐火材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料
，尤其涉及一种钙长石轻质耐火材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]钙长石的熔点1550℃，以前很少作为耐火材料的主晶相，但钙长石具有密度小，热膨胀系数小，热导率低等特点。因此一些国家(如美国、日本等)相继开发出以钙长石为主晶相的隔热耐火材料。以钙长石为主晶相的隔热耐火材料具有体积密度小，比强度高，热导率低，抗剥落性能好等特点，但最高使用温度一般不超过1260℃。
[0003]现有钙长石轻质耐火材料，尤其是钙长石轻质砖，在制备过程中原料中的各氧化物的含量从配料到后期烧制完成后会出现较大变化，比如缩减，进而影响材料的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钙长石轻质耐火材料及其制备方法，本专利技术中的钙长石轻质耐火材料中氧化物的含量与配料时原料中氧化物的含量相比波动较小，不会对产品的性能造成影响。
[0005]本专利技术提供一种钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]A)将48～55wt％的煤矸石、3～6wt％的蓝晶石和4.5～6.5wt％的叶腊石球磨，得到球磨浆料；
[0007]B)将所述球磨浆料、10～14.5wt％的耐火粘土和9.5～15.5wt％的碳酸钙搅拌混合，得到主料混合料；
[0008]C)将所述主料混合料、5～10wt％的高铝水泥和3～10wt％的助剂混合，得到浇注料；
[0009]D)将浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和焙烧，得到钙长石轻质耐火材料。
[0010]优选的，所述助剂包括3～8wt％耐火促凝剂和0.5～2wt％发泡剂。
[0011]优选的，所述高铝水泥中Al2O3含量为67～69wt％。
[0012]优选的，所述浇注的温度为25～29℃；所述浇注的时间为10～16min。
[0013]优选的，所述干燥的温度为75～120℃，所述干燥的时间为50～80小时。
[0014]优选的，所述干燥为梯度升温，共设置64～80小时烘干时间，低温段设置5～7个升温段，每5～8小时上升15℃；高温段设置3～6个升温段，每9～12小时上升15℃，直至温度达到120℃，保温12～15小时，烘干完毕；
[0015]所述低温段为0～75℃，所述高温段为75～120℃。
[0016]优选的，所述焙烧的温度为1240～1280℃；所述焙烧的时间为45～50小时。
[0017]优选的，所述钙长石轻质耐火材料的制备原料中，氧化铝含量为38～43wt％、氧化钙含量10～14wt％、氧化硅含量40～47wt％。
[0018]本专利技术提供一种钙长石轻质耐火材料，按照上文所述的制备方法制得，所述钙长
石轻质耐火材料中，氧化铝含量37～45wt％、氧化钙含量11～15wt％、氧化硅含量43～50wt％。
[0019]优选的，所述钙长石轻质耐火材料具有闭孔结构。
[0020]本专利技术提供了一种钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：A)将48～55wt％的煤矸石、3～6wt％的蓝晶石和4.5～6.5wt％的叶腊石球磨，得到球磨浆料；B)将所述球磨将料、10～14.5wt％的耐火粘土和9.5～15.5wt％的碳酸钙搅拌混合，得到主料混合料；C)将所述主料混合料、5～10wt％的高铝水泥和3～10wt％的助剂(外加)混合，得到浇注料；D)将浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和焙烧，得到钙长石轻质耐火材料。本专利技术通过对原料和组分进行配方设计，同时配合二次搅拌以及后续的干燥和焙烧，制备得到的钙长石砖产品中的氧化铝、氧化钙和氧化硅含量与配料时原料中的氧化铝、氧化钙和氧化硅含量相比，不会出现较大的波动，进而不会对产品的性能造成影响。并且，本专利技术中的钙长石耐火材料(尤其是钙长石耐火砖)孔径分布均匀，且具有闭孔解结构，体积密度可控480
±
50kg/m3，并同时具有较好的耐压强度以及优异的导热性能。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供一种钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022]A)将48～55wt％的煤矸石、3～6wt％的蓝晶石和4.5～6.5wt％的叶腊石球磨，得到球磨浆料；
[0023]B)将所述球磨将料、10～14.5wt％的耐火粘土和9.5～15.5wt％的碳酸钙搅拌混合，得到主料混合料；
[0024]C)将所述主料混合料、5～10wt％的高铝水泥和3～10wt％的助剂(外加)混合，得到浇注料；
[0025]D)将浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和焙烧，得到钙长石轻质耐火材料。
[0026]在本专利技术中，所述煤矸石的具体成分为Al2O3、SiO2，所述煤矸石在焙烧的过程中利用煤矸石本身的可燃物，可节约能源，烧结后砖坯质量较好，颜色均匀。因其本身氧化铝含量较高，可提升砖坯烧结后的耐火度。所述煤矸石的质量分数优选为48～55wt％，更优选为49～54wt％，最优选为50～53wt％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是50wt％。
[0027]在本专利技术中，所述蓝晶石的主要成分为Al2O3，所述蓝晶石作为膨胀剂，减少烧成过程中的砖坯收缩，高温下转化形成长柱状莫来石交织结构，改善提高钙长石砖高温体积稳定性，荷重软化温度和抗热震稳定性；所述蓝晶石的质量分数优选为3～6wt％，更优选为4～5wt％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是5wt％。
[0028]在本专利技术中，所述叶腊石的主要成分为SiO2，所述叶腊石的作用为提供硅源增加砖坯的强度；所述叶腊石的质量分数优选为4.5～6.5wt％，更优选为5～6wt％，最优选为5.5wt％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是5.5wt％。
[0029]在本专利技术中，所述球磨的时间优选6～7小时，所述球磨浆料中物料的粒径优选为1500～3000目，更优选为2000～2500目。
[0030]在本专利技术中，在所述球磨浆料中加入耐火粘土和碳酸钙之后，首先进行一次搅拌，然后再向一次搅拌后的物料中，加入高铝水泥、耐火促进剂与发泡剂，进行二次搅拌，得到浇注料。由于材料的凝固速率不一样，本专利技术对原料进行分批次进行搅拌，先加入凝固速率
较慢的，充分搅拌后，再加入凝固速度快的。
[0031]在本专利技术中，所述耐火粘土的质量分数优选为10～14.5wt％，更优选为11～14wt％，最优选为12～13wt％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是13wt％。
[0032]在本专利技术中，所述碳酸钙的质量分数优选为9.5～15.5wt％，更优选为10～15wt％，最优选为11～14wt％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是12wt％。
[0033]在本专利技术中，所述一次搅拌的搅拌时间优选为8～16min，更优选为10～14min，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是12min；所述一次搅拌时，优选控制料浆的温度在40℃以下。
[0034]在本专利技术中，所述高铝水泥在湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：A)将48～55wt％的煤矸石、3～6wt％的蓝晶石和4.5～6.5wt％的叶腊石球磨，得到球磨浆料；B)将所述球磨将料、10～14.5wt％的耐火粘土和9.5～15.5wt％的碳酸钙搅拌混合，得到主料混合料；C)将所述主料混合料、5～10wt％的高铝水泥和3～10wt％的助剂混合，得到浇注料；D)将浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和焙烧，得到钙长石轻质耐火材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助剂包括3～8wt％耐火促凝剂和0.5～2wt％发泡剂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高铝水泥中Al2O3含量为67～69wt％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浇注的温度为25～29℃；所述浇注的时间为10～16min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为75～120℃，所述干燥的时间为50～80小时。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金胜，刘超，孟凡伟，唐锋，张成贺，张成娟，
申请(专利权)人：山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：