一种气孔均匀的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一种气孔均匀的钙长石轻质耐火材料及其制备方法，本发明专利技术通过调整不同原料的混合顺序，先加入煤矸石类粉料、叶腊石，再加入耐火黏土、碳酸钙，最后加入高铝水泥、促凝剂、发泡剂，可以有效调整料浆的状态，使料浆在浇注后的坯体中气泡分布更加均匀，进而有利降低产品的导热系数。试验结果表明，本发明专利技术中的钙长石轻质耐火材料导热系数由0.18W/(m

【技术实现步骤摘要】
一种气孔均匀的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
，尤其涉及一种气孔均匀的钙长石轻质耐火材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]钙长石耐火材料(尤其是耐火砖)具有高气孔率、低体积密度、良好的绝热性能，被普遍应用于各种工业窑炉内部耐火砖与筒体之间空间的保温隔热填充材料。用以减少窑炉的热量散失从而获得高的能量利用效率。钙长石熔点为1550℃，具有密度小、热膨胀系数小、热导率低、在还原性气氛中可稳定存在等特点，可部分替代工作温度在1000～1300℃的粘土质、硅质及高铝质耐火材料，并实现节能减排。
[0003]传统的耐火材料(尤其是耐火砖)的制备过程中，往往存在体积密度不可控的问题、进而使产品保温隔热效果不理想。并且，现有制备工艺无法连续操作，气孔大小难以控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种气孔均匀的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气孔分布均匀，保温效果好。
[0005]本专利技术提供一种气孔均匀的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％的煤矸石和4～8wt％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6～20wt％的助剂混合，得到浇注料；
[0009]所述高铝水泥中Al2O3含量＞67wt％；
[0010]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。
[0011]优选的，所述助剂包括3～8wt％耐火促凝剂和6～8wt％水泥发泡剂。
[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100～150小时。
[0014]优选的，所述干燥共设置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℃，由120℃降至室温需要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2～5小时。
[0017]优选的，所述焙烧温度通过从室温升温实现，所述升温的时间为45～50小时。
[0018]优选的，所述水泥发泡剂通过发泡机进行发泡。
[0019]优选的，所述步骤A)中球磨浆料的目数为1000～2000目。
[0020]本专利技术提供一种气孔均匀的钙长石轻质耐火材料，按照上文所述的制备方法制得；所述气孔均匀的钙长石轻质耐火材料的孔径为100～500μm；孔隙率为75～85％。
[0021]本专利技术提供一种气孔均匀的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6～20wt％的助剂(外加)混合，得到浇注料；所述高铝水泥中Al2O3含量＞67wt％；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。本专利技术通过调整不同原料的混合顺序，先加入煤矸石类粉料、叶腊石，再加入耐火黏土、碳酸钙，最后加入高铝水泥、促凝剂、发泡剂，可以有效调整料浆的状态，使料浆在浇注后的坯体中气泡分布更加均匀，进而有利降低产品的导热系数。试验结果表明，本专利技术中的钙长石轻质耐火材料导热系数由0.18W/(m
·
K)降低到0.12W/(m
·
K)，同时提高湿坯强度由0.1MPa提高至0.4Mpa，提高湿坯的成型合格率。容重控制在450-530kg/m3，产品合格率由87％提升至96％，合格率提升了9％。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例1中钙长石砖的SEM图；
[0024]图2为本专利技术比较例1中钙长石砖的SEM图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种气孔均匀的钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]A)将48～55wt％的煤矸石和4.5～6.5wt％的叶腊石球磨，得到球磨浆料；
[0027]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；
[0028]C)将所述主料混合料、5～10wt％的高铝水泥和6～20wt％的助剂(外加)混合，得到浇注料；
[0029]所述高铝水泥中Al2O3含量＞67wt％；
[0030]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。
[0031]在本专利技术中，所述煤矸石在焙烧的过程中能够增加铝的含量，进一步有助于降低导热系数。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54wt％。
[0032]在本专利技术中，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4～8wt％，更优选为5～7wt％，最优选为6wt％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是7wt％。
[0033]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1000～2000目。
[0034]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。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、耐火促进剂与水泥发泡剂，进行二次搅拌，得到浇注料。
[0035]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14wt％。
[0036]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15wt％。
[0037]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，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气孔均匀的钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：A)将48～55wt％的煤矸石和4～8wt％的叶腊石球磨，得到球磨浆料；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；C)将所述主料混合料、5～10wt％的高铝水泥和6～20wt％的助剂混合，得到浇注料；所述高铝水泥中Al2O3含量＞67wt％；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6～8wt％水泥发泡剂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浇注的温度为25～29℃；所述浇注的时间为10～16min。4.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100～150小时。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥共设...

【专利技术属性】
技术研发人员：周生，岳耀辉，刘超，郭金胜，谢宜，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：