一种锆刚玉质结构隔热一体化复合砖及制备方法技术

一种锆刚玉结构隔热一体化复合砖，包括锆刚玉质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1～5∶3～1。。以及提供锆刚玉结构隔热一体化复合砖的制备方法。本发明专利技术耐磨性良好、结构强度较高、保温隔热性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火材料领域，尤其是一种耐火复合砖及制备方法。
技术介绍
随着水泥生产新技术的不断出现，水泥生产主机设备向大型化方向发展，增加产量、提高质量、节能降耗、降低成本成为生产管理中增加效益的关键。现有的耐火砖和隔热砖大都为单一结构，使用时需将各种性能的砖配合使用，若在相对固定不动的设备上，如隧道窑、倒阎窑，配合使用都能满足要求；但在一些相对运动的设备上，如回转窑，配合使用就很难满足要求。一些厂家和研究单位对此进行了研究和攻关，并推出了一些重质材料和轻质材料相结合的复合砖，但由于轻质隔热层结构强度过低，无法满足使用要求而没有大范围推广，还是以重质砖为主。以海螺集团10000t/d的回转窑为例，前过渡带使用尖晶石砖、 烧成带使用镁铬砖，由于前过渡带尖晶石砖和烧成带镁铬砖的导热系数大(》2. 7ff/m ·Κ)， 使得窑筒体外壁温度较高(大约在380°C左右，高温时能达420°C)。筒体外壁温度较高，一方面使窑筒体散热增加，从而加大熟料热耗，引起熟料单位成本增加；另一方面极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患。胴体过热增加了机械设备的损坏几率、加速了筒体变形，而筒体变形又加速了内衬的机械破坏，其结果是掉砖、停窑，影响水泥回转窑的运转率。因此若能在该部位使用耐火、隔热双重功能的复合砖不仅使过渡带和烧成带部位的筒体温度降低，减少散热损失，而且也有利于设备维护，提高设备运转率。若在所有高温部位均使用复合不同部位结构特点的复合砖，则很好地解决了目前存在的问题。
技术实现思路
为了克服已有耐火复合砖及制备方法的耐磨性较差、结构强度较低、保温隔热性能较差的不足，本专利技术提供一种耐磨性良好、结构强度较高、保温隔热性能良好的锆刚玉结构隔热一体化复合砖及制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种锆刚玉结构隔热一体化复合砖，包括锆刚玉质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1 5 3 1。进一步，所述重质工作层中，成分质量百分含量为Al2O3^彡60%，为5 30 %，其余为原料引入的其他成分。优选的，重质工作层采用的主要原料为电熔刚玉、板状刚玉、单斜氧化锆、莫来石、 粘土、焦宝石中的几种。再进一步，所述轻质隔热层中采用的轻质骨料为氧化铝空心球、刚玉空心球、镁铝空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或几种的混合物。所述轻质隔热层中，氧化铝空心球中的成分质量百分含量为Al2O3 %>98%,刚玉空心球中的成分质量百分含量为Al2O3^ > 93 %，镁铝空心球中的成分质量百分含量Al2O3 为0. 1 99. 9%，Mg0为0. 1 99. 9%，铬刚玉空心球中的成分质量百分含量Al2O3为70 99.9%, Cr2O3为0. 1 30%，锆刚玉中的成分质量百分含量Al2O3为90 99. 9%，ZrO2为 0. 1 10%。一种锆刚玉结构隔热一体化复合砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤(1)重质工作层配料所述重质工作层中，成分质量百分含量为Al2O3^彡60%， 为5 30%，，其余为原料引入的其他成分；先将不大于325目粉料按比例配好后在球磨机中混合均勻，再在其余骨料颗粒与外加结合剂混合均勻后加入混合好的粉料，搅拌 10 30分钟；(2)轻质隔热层配料采用的轻质骨料为氧化铝空心球、刚玉空心球、镁铝空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或几种的混合物，先把轻质骨料称量好，把轻质骨料按比例和外加结合剂混合均勻，然后按比例加入粉料搅拌10 30分钟；(3)成型完成配料之后，用隔板把成型模具的料腔隔成两部分，致密工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1 5 3 1，加料后抽出隔板，采用振动加压或机压成型；(4)烧成成型后的坯体取出经80 150°C烘干后装窑于1650 1800°C保温3 8小时烧成。进一步，所述步骤(3)中，成型过程在振动压机或摩擦压机或油压机上进行。再进一步，所述步骤(1)中，重质工作层采用的原料颗粒质量百分含量为不小于 Imm颗粒35 45%，小于Imm颗粒25 35 %，不大于325目细粉25 35% ；外加结合剂3 5%。更进一步，所述步骤O)中，所述空心球粒径为0. 2 5mm，自然堆积密度0. 6 1. Og/cm3,轻质隔热层采用的原料质量配比为空心球55 70%，不大于325目细粉30 45%，外加结合剂6 10%。所述外加结合剂为黄糊精、磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液、铝胶、硅胶、硫酸铝溶液、 纸浆废液、木质磺酸盐溶液或甲基纤维素溶液。本专利技术的有益效果主要表现在耐磨性良好、结构强度较高、保温隔热性能良好； 施工应用过程重质材料和轻质材料的砌筑可以一步完成，在热工设备中使用中能保持不同部位温度均衡，减少散热损失，大大降低能源消耗。附图说明图1是锆刚玉结构隔热一体化复合砖结构图。图中1、重质工作层，2、轻质隔热层。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。参照图1，一种锆刚玉结构隔热一体化复合砖，包括锆刚玉质重质工作层1和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层2，由重质工作层1和轻质隔热层2复合而成，重质工作层 1和轻质隔热层2的长度尺寸比例为1 5 3 1。所述重质工作层中，成分质量百分含量为Al2O3ZrO2 %为5 30 %，其余为原料引入的其他成分。重质工作层采用的主要原料为电熔刚玉、板状刚玉、单斜氧化锆、莫来石、粘土、焦宝石中的几种。所述轻质隔热层中采用的轻质骨料为氧化铝空心球、刚玉空心球、镁铝空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或几种的混合物。所述轻质隔热层中，氧化铝空心球中的成分质量百分含量为Al2O3 %>98%,刚玉空心球中的成分质量百分含量为Al2O3^ > 93 %，镁铝空心球中的成分质量百分含量Al2O3 为0. 1 99. 9%，Mg0为0. 1 99. 9%，铬刚玉空心球中的成分质量百分含量Al2O3为70 99.9%, Cr2O3为0. 1 30%，锆刚玉中的成分质量百分含量Al2O3为90 99. 9%，ZrO2为 0. 1 10%。实施例1本实施例重质工作层所采用的原料及其质量百分含量为1 3mm电熔刚玉45%小于Imm电熔刚玉 25% 不大于325目电熔刚玉 4.3% 不大于325目焦宝石 10.9% 不大于325目单斜氧化锆 14.8%外加结合剂木质磺酸盐溶液 3%其中，焦宝石牌号为YNS36。按上述配比，所得重质工作层成分的质量百分含量Al2O3为80%，ZiO2为15%，其余为原料引入的其他成分。轻质工作层所采用的原料及其质量百分含量为氧化铝空心球55%、不大于325 目电熔刚玉45%、外加结合剂磷酸二氢铝溶液8%，所用氧化铝空心球中成分质量百分含量为99%。锆刚玉质结构隔热一体化复合砖制造方法包括以下步骤(1)配料重质工作层先将骨料颗粒与结合剂按比例配好并在球磨机中混合均勻，再加入不大于325目的粉料，搅拌30分钟；高强轻质隔热层将空心球轻质骨料按比例和结合剂混合均勻，然后按比例加入不大于325目的粉料，搅拌30分钟。(2)成型完成配本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种锆刚玉结构隔热一体化复合砖，其特征在于：包括锆刚玉质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为１～５∶３～１。

【技术特征摘要】
1.一种锆刚玉结构隔热一体化复合砖，其特征在于包括锆刚玉质重质工作层和以轻质骨料和粉料制备的轻质隔热层，由重质工作层和轻质隔热层复合而成，重质工作层和轻质隔热层的长度尺寸比例为1 5 3 1。2.根据权利要求1所述的锆刚玉结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述重质工作层中，成分质量百分含量为Al2O3ZrO2 %为5 30 %，其余为原料引入的其他成分。3.根据权利要求1或2所述的锆刚玉结构隔热一体化复合砖，其特征在于重质工作层采用的主要原料为电熔刚玉、板状刚玉、单斜氧化锆、莫来石、粘土、焦宝石中的几种。4.根据权利要求1或2所述的锆刚玉结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述轻质隔热层中采用的轻质骨料为氧化铝空心球、刚玉空心球、镁铝空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求4所述的锆刚玉结构隔热一体化复合砖，其特征在于所述轻质隔热层中，氧化铝空心球中的成分质量百分含量为Al2O3%>98%,刚玉空心球中的成分质量百分含量为Al2O3 %>93%,镁铝空心球中的成分质量百分含量Al2O3为0. 1 99. 9 %，MgO为 0. 1 99. 9%，铬刚玉空心球中的成分质量百分含量Al2O3为70 99. 9%, Cr2O3为0. 1 30%，锆刚玉中的成分质量百分含量Al2O3为90 99. 9%, ZrO2为0. 1 10%。6.一种根据权利要求1所述的锆刚玉结构隔热一体化复合砖的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤(1)重质工作层配料所述重质工作层中，成分质量百分含量为Al2O3^彡60^,21 % 为5 30%，其余为原料引入的其他成分；先将不大于32...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家邦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86