一种双层轻质复合砖及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种具有耐磨性好、耐火度高、结构强度大及保温隔热性能好的双层轻质复合砖及其制备方法，实现复合砖的耐火隔热一体功能，提高回转窑节能效果。该双层轻质复合砖包括镁铝尖晶石类空心球层和氧化铝类空心球层，镁铝尖晶石类空心球层所采用的镁铝尖晶石类空心球为尖晶石质或镁铝铬质或镁铝钛质或镁尖晶石锆质中的一种或多种混合物，氧化铝类空心球层所采用的氧化铝类空心球为刚玉空心球或氧化铝空心球中的一种或两种。本发明专利技术既具有尖晶石类空心球强度高、抗碱性材料侵蚀能力强，耐磨性能好等特点，又具有氧化铝类空心球比重小、保温隔热性能好、抗剥落性能优异等特点，能够满足石灰回转窑在使用条件下的结构强度支撑和保温隔热要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料
，具体地说，涉及到。
技术介绍
在传统能源日益枯竭而新能源发展缓慢的今天，当前最迫切的任务是开发轻质、 高强、热震稳定性好、使用温度高且能满足轻质结构高温炉所需的内衬材料，改变传统的超高温窑炉由于采用重质结构而存在的热容量大、升温速率低、能耗大、使用寿命短、中期维修量大等缺点，节约能源，降低能耗，为建设资源节约型社会和人类可持续发展服务。回转窑在生产过程中，物料中的热量通过辐射和传导作用传递给窑皮、耐火砖和窑筒体，传递到窑筒体的热量再通过辐射和对流的方式散发到大气中。由于导热系数和材料的厚度决定温降的多少，耐火砖和窑筒体的导热系数较大，回转窑筒体的热损失都占热耗的四分之一左右，造成了能源的巨大浪费。目前，耐火砖是直接砌筑在窑筒体上，不能很好的降温节能，另外，回转窑的极限安全温度在410°C左右，如果接近或超过这个温度，将会存在安全隐患。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。筒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，影响回转窑的运转率。因此若能在该部位使用结构强度支撑和保温隔热防护双重功能的复合砖，不仅能使筒体温度降低，减少散热损失，而且也有利于设备维护，提高设备运转率。目前能够实现结构强度支撑和保温隔热防护双重功能的材料以氧化铝空心球制品居多，目前常用的氧化铝空心球轻质砖大多采用氧化铝粉和磷酸结合，Al2O3含量在95%以上，总体成分比较单一，在强度、抗侵蚀性、抗热震性、耐磨性等方面的性能有待提高，使用范围也受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有耐磨性好、耐火度高、结构强度大及保温隔热性能好的双层轻质复合砖及其制备方法，实现复合砖的抗碱性性能、耐火隔热一体功能，提高回转窑节能效果。本专利技术的双层轻质复合砖包括镁铝尖晶石类空心球层和氧化铝类空心球层，所述镁铝尖晶石类空心球层所采用的镁铝尖晶石类空心球为尖晶石质或镁铝铬质或镁铝钛质或镁尖晶石锆质中的一种或多种混合物，所述氧化铝类空心球层所采用的氧化铝类空心球为刚玉空心球或氧化铝空心球中的一种或两种。进一步地，所述镁铝尖晶石类空心球层由质量百分含量为35 65%的O. 2 5mm 粒径的镁铝尖晶石类空心球、质量百分含量为35 65%的粒径小于或等于325目的粉料、 结合剂制成。进一步地，所述氧化铝类空心球层由质量百分含量为35 65%的O. 2 5mm粒径的氧化铝类空心球、质量百分含量为35 65%的粒径小于或等于325目的粉料、结合剂制成。进一步地，所述粉料为氧化铝粉、刚玉粉、氧化镁粉、尖晶石粉、氧化钛粉、氧化铬粉、氧化锆粉、铬刚玉粉、锆刚玉粉、钛酸铝粉中的一种或多种混合物。进一步地，所述结合剂为黄糊精溶液、木质磺酸盐溶液、磷酸溶液、磷酸二氢铝溶液中的一种。本专利技术提出的上述的双层轻质复合砖的制备方法包括如下步骤A :镁铝尖晶石类空心球层备料首先将镁铝尖晶石类空心球与结合剂在搅拌机中混合均匀，然后再加入粉料搅拌均匀后备用；B :氧化铝类空心球层备料首先将氧化铝类空心球与结合剂在搅拌机中混合均匀，然后再加入粉料搅拌均匀后备用；C :成型完成各层的备料之后，根据设计尺寸用隔板把成型模具的料腔隔成两部分， 将每层中加入所配好的材料后抽出隔板，采用震动加压成型；D :烧成将成型后的坯体取出经80 150°C烘干后，装窑于1600 1700°C保温4 6 小时烧成。本专利技术的双层轻质复合砖既具有尖晶石类空心球强度高、抗碱性材料侵蚀能力强，耐磨性能好等特点，又具有氧化铝类空心球比重小、保温隔热性能好、抗剥落性能优异等特点，能够满足石灰回转窑在使用条件下的结构强度支撑和保温隔热要求。附图说明图I是本专利技术的双层轻质复合砖的剖视图。具体实施例方式下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。实施例I :如图I所示，本实施例的双层轻质复合砖包括镁铝尖晶石类空心球层I和氧化铝类空心球层2。其中镁铝尖晶石类空心球层I采用的原料颗粒级配及其质量百分含量为0. 2 5_粒径的尖晶石质空心球65% ;粒径小于或等于325目的尖晶石粉35% ;备料时所米用的结合剂为黄糊精溶液，其重量为镁铝尖晶石类空心球层I重量的8%。氧化铝类空心球层2采用的原料颗粒级配及其质量百分含量为0. 2 5_粒径的刚玉空心球65% ;粒径小于或等于325目的氧化铝粉35% ;备料时所采用的结合剂为磷酸溶液，其重量为氧化铝类空心球层2重量的8%。上述双层轻质复合砖的制备方法包括以下步骤A :镁铝尖晶石类空心球层备料首先将尖晶石质空心球与黄糊精溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入尖晶石粉，搅拌均匀后备用；B :氧化铝类空心球层备料首先将刚玉空心球与磷酸溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入氧化铝粉，搅拌均匀后备用；C :成型完成各层的备料之后，根据设计尺寸用隔板把成型模具的料腔隔成两部分， 将每层中加入所配好的材料后抽出隔板，采用震动加压成型；D :烧成将成型后的坯体取出经150°C烘烤24小时后，装窑于1600°C保温6小时烧成。实施例2:如图I所示，本实施例的双层轻质复合砖包括镁铝尖晶石类空心球层I和氧化铝类空心球层2。其中镁铝尖晶石类空心球层I采用的原料颗粒级配及其质量百分含量为0. 2 5_粒径的尖晶石质空心球35% ;0. 2 5mm粒径的镁铝铬质空心球15% ;粒径小于或等于325目的尖晶石粉35% ;粒径小于或等于325目的氧化络粉15% ;备料时所米用的结合剂为木质横酸盐溶液，其重量为镁铝尖晶石类空心球层I重量的12%。氧化铝类空心球层2采用的原料颗粒级配及其质量百分含量为0. 2 5mm粒径的刚玉空心球35% ；0. 2 5mm粒径的氧化铝空心球15% ;粒径小于或等于325目的铬刚玉粉32% ;粒径小于或等于325目的刚玉粉18% ;备料时所采用的结合剂为磷酸二氢铝溶液，其重量为氧化铝类空心球层2重量的8%。上述双层轻质复合砖的制备方法包括以下步骤A :镁铝尖晶石类空心球层备料首先将尖晶石质空心球、镁铝铬质空心球与木质磺酸盐溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入尖晶石粉和氧化铬粉，搅拌均匀后备用；B :氧化铝类空心球层备料首先将刚玉空心球、氧化铝空心球与磷酸二氢铝溶液在搅拌机中混合均匀，然后再向搅拌机中加入尖晶石粉和氧化铬粉，搅拌均匀后备用；C :成型完成各层的备料之后，根据设计尺寸用隔板把成型模具的料腔隔成两部分， 将每层中加入所配好的材料后抽出隔板，采用震动加压成型；D :烧成将成型后的坯体取出经80°C烘烤24小时后，装窑于1700°C保温4小时烧成。实施例3 如图I所示，本实施例的双层轻质复合砖包括镁铝尖晶石类空心球层I和氧化铝类空心球层2。其中镁铝尖晶石类空心球层I采用的原料颗粒级配及其质量百分含量为0. 2 5_粒径的尖晶石质空心球25% ；0. 2 5mm粒径的镁铝铬质空心球15% ;粒径小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王家邦，
申请(专利权)人：苏州罗卡节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：