一种微孔绝热砖制造技术

本发明专利技术涉及一种微孔绝热砖，以改性珍珠岩，二氧化硅溶胶和微粉氧化铝为原材料，按照重量百分比制作而成。在保证保温砖结合强度的前提下降低了二氧化硅溶胶的使用量，从而降低了产品的重烧线变化率，提高了产品的稳定性，且本发明专利技术的绝热砖为免烧砖，制备工艺简单易实现，能耗低，污染小，对环境友好。本发明专利技术将耐火砖的高强度和保温棉的低热导率完美融合为一体，开创了轻质耐火保温材料的新纪元，产品同时具备热导率低，体密小，重量轻，耐压强度高的特点，且性价比高，使用寿命长，施工方便，对人体危害性小，保温性能好，拓宽了热工窑炉节能降耗的新路径、为传统热工窑炉的结构改善、节能降耗提供了可靠的材料保证。

Microporous insulating brick

The invention relates to a micropore heat insulating brick, which is made of modified perlite, silica sol and micropowder alumina as raw material and is made according to weight percentage. In the premise of ensuring the bonding strength of the thermal insulation brick reduces the amount of silica sol, reducing the reheating linear change rate, improve the stability of the product, and the invention of the insulation brick for brick, the preparation process is simple and easy to implement, low energy consumption, low pollution, environmentally friendly. The high strength refractory brick and insulation thermal conductivity of perfect integration, ushered in a new era of fire-resistant materials, products with low thermal conductivity, bulk density of small, light weight, high strength characteristics, and high cost performance, long service life, convenient construction, harm small on the human body, good insulation properties, broaden the thermal furnace energy saving new path, the improvement and the structure of the traditional thermal furnace energy saving to provide a reliable guarantee for the material.

【技术实现步骤摘要】
一种微孔绝热砖
本专利技术属于高温窑炉保温材料
，具体涉及一种微孔绝热砖。
技术介绍
在工业领域，凡是高于常温环境下的窑体和炉体，尤其是高温窑、高温熔炉，为了防止热量流失，在炉体或窑体采用保温材料。工业窑炉的结构从内到外一般是耐火层、保温层、钢架结构层，耐火层位于窑炉的最内层，直接与高温介质接触，因此，耐火层材料必须具备很高的耐火性能；保温层位于窑炉的中间层，不直接与高温介质接触，主要起到保温，防止热量流失的作用，对保温层的要求一般是：热导率小，密度小，耐压强度高等，这是对保温层最基本的要求。随着生产和科技的发展，人们对保温层材料提出更高的要求，例如，期望保温层材料具备更小的密度和热导率，更高的保温性能，性价比高，经济、环保、轻便、易于操作施工等等。目前，现有的保温材料多为耐火保温砖或硅酸铝系列的耐火棉，耐火保温砖具有一定的承载强度，但是导热系数大，保温效果不好，且价格昂贵，对企业造成经济压力，并且现有的保温砖密度和重量相对较大，这样就增加了钢结构的承重，且由于重量和体积大，给施工带来不便，施工效率低下，综合性能欠佳。硅酸铝系列的耐火棉比耐火保温砖的保温效果好，但是耐火棉完全没有承载强度。两者在实际使用中均存在缺陷，不能更好地满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种微孔绝热砖，将耐火保温砖的高承载强度和耐火保温棉的低热导率完美融合为一体，开创了轻质耐火保温材料的新纪元。本专利技术的绝热砖热导率低，体密小，重量轻，耐压强度高，使用寿命长，保温性能好，性价比高；是一种免烧砖，对人体和环境危害性小；由于重量轻，降低了运输费用，综合性能较现有耐火保温砖和保温棉好，拓宽了热工窑炉节能降耗的新路径、为传统热工窑炉的结构改善、节能降耗提供了可靠的材料保证。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种微孔绝热砖，其原料及各原料的重量百分比为：改性珍珠岩60-85％，二氧化硅溶胶10-35％，微粉氧化铝1-12％。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的一种微孔绝热砖，其中，各原料及其重量百分比为：改性珍珠岩75％，二氧化硅溶胶20％，微粉氧化铝5％。进一步地，所述二氧化硅溶胶为低碱高粘度纳米级二氧化硅溶胶，其pH＝9-10；所述微粉氧化铝为α-Al2O3超微粉，其d50＝2μm。进一步地，所述改性珍珠岩是将珍珠岩矿石经过改性得到，具体的改性方法为：将珍珠岩矿石粉碎至粒径为20-30目，然后在1010-1030℃下进行膨化处理，再用复合酸浸泡24h，将珍珠岩从复合酸中分离出来，然后烘干即可。进一步地，所述复合酸为硝酸、磷酸、甲酸、盐酸、三氯乙酸中的两种或两种以上混合。进一步地，所述微孔绝热砖的制备方法具体为：将改性珍珠岩、二氧化硅溶胶和微粉氧化铝按照重量配比取料，放入搅拌机中搅拌均匀，然后将搅匀的原料放入液压机的钢制模具中，在7-12MPa的压力下压制成型，将成型的绝热砖自然放置4-5h，然后于120-150℃下烘干，烘干时间为24h,即得到成品微孔绝热砖。本专利技术的设计要点在于：(1)、珍珠岩矿石本身不是耐火保温材料，本专利技术人通过改性将不具备耐火材料特性的珍珠岩矿石用作制备耐火保温砖的原料，并且取得了很好地效果，一方面保留了保温砖的保温效果，另一方面大大降低了保温砖的密度，减轻了保温砖的重量，不仅大大减少了运输成本，降低了企业运输费用，而且在施工时由于轻便，使施工起来更加容易，提高了施工效率。(2)珍珠岩矿石的化学成分为：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、Na2O、MgO、H2O，由于含有碱金属氧化物，使珍珠岩矿石的耐火度不高，本专利技术人通过改性降低珍珠岩中的碱金属含量，提高珍珠岩的耐火性能，将不是耐火保温材料的珍珠岩矿石用作耐火保温砖的原料，并且由于改性后的珍珠岩具有质轻、密度低、导热系数低、化学稳定性好的优点，作为绝热砖的原料，大大降低了绝热砖产品的体密和热导率，提高了其保温性能。(3)二氧化硅微粉是比较普及的一种高温结合剂，本专利技术用的二氧化硅溶胶和二氧化硅微粉相比具有更大的比表面积和更高效的结合性能。在保温砖制备的过程中，二氧化硅溶胶实际上起到结合剂的作用，结合剂用量少会有效降低保温砖的重烧线变化率，同时结合剂的用量又要保证保温砖较高的结合强度。本专利技术的创新即在于用相对较小重量百分比的二氧化硅溶胶同时实现保温砖较小的重烧线变化率和较大的结合强度，同时降低了保温砖本身的密度。(4)本专利技术采用的微粉氧化铝为α-Al2O3超微粉，粉料中氧化铝颗粒的d50＝2μm，粒径小，分布均匀，提高了氧化铝的最低共熔点，从而提高了产品的保温性能。本专利技术的微孔绝热砖是一种保温砖，用于高温窑炉的保温层，而非耐火层，与现有的耐火砖的技术指标及性能要求不同。本专利技术的微孔绝热砖整合了现有保温砖、保温棉、毯、毡的优点，大幅提高了设备的保温性能，节能环保，完全符合目前国家的产业政策和社会需求，促进并提高了使用单位的产品形象和其产品的竞争力。经过5年的工业验证期，本专利技术目前已广泛应用于陶瓷、清洁燃煤气化系统、金属加工、石化、发电等领域的炉、窑、反应塔、管网等项目中。本专利技术的微孔绝热砖在1000℃及以下保温材料领域中可完全替代漂珠砖、高铝聚轻砖等保温材料，其优势在于：(1)保温效果好漂珠砖的热导率为0.25W/m﹒k，微孔绝热砖热导率优于其2倍～2.5倍。例如：400℃热面导热系数，0.8密度的漂珠砖和硅藻土砖的热导率在0.3w/m.k左右，而微孔绝热砖的热导率在0.07-0.1w/m.k。(2)体积密度小漂珠砖的体积密度为0.8～0.9g/cm3，实测为0.9g/cm3，微孔绝热砖根据体积密度的大小可以分为三种型号：0.3g/cm3、0.35g/cm3、0.45g/cm3，可以大大减轻保温层的重量，相对降低了对炉体、管道的结构强度要求。(3)承载力高漂珠砖的耐压强度为1.5～2.0MPa，微孔绝热砖为1.32MPa。结合各自的比重，在实际使用当中的最大堆砌高度换算，漂珠砖可堆砌225米，微孔绝热砖可达371米。(4)保温性能好在保温层厚度不变的前提下，微孔绝热砖可以大大降低冷面温度；在冷面温度不改变的前提下，微孔绝热砖可以大大降低保温层厚度。并且微孔绝热砖可以做比较大的异型制品，这样可以减少砌筑灰缝，有利于提高保温性能。(5)保温砖的尺寸误差及色差小漂珠砖生产工艺是配料经摩擦压力机压制、平板炉烧制而成，是一种烧制砖，属于手工控制的操作，其保温砖外形尺寸、产品色差无法保证。而本专利技术的微孔绝热砖生产工艺是用生产瓷砖、地板砖的液压机压制、经烘干而成，为免烧产品，全程由光学传感器全自动定位生产。产品尺寸精确且绝无色差，产品品相好、档次高。(6)运输破损率小由于原料及制备工艺的不同，使本专利技术的绝热砖具有良好的韧性，热能稳定性好，在运输中不易破损，本专利技术微孔绝热砖的破损率为1％，漂珠砖运输当中的破损率为2～3％。(7)施工容易由于微孔绝热砖比漂珠砖轻2/3，使得用微孔绝热砖比用漂珠砖的施工效率高，并且微孔绝热砖的钻、切、削、修型等操作都非常容易。(8)性价比高微孔绝热砖生产原料价格较高，但因是免烧产品，整体价格不高于漂珠砖，且由于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔绝热砖，其特征在于由以下原料按照重量百分比制作而成：改性珍珠岩      60‑85％，二氧化硅溶胶    10‑35％，微粉氧化铝      1‑12％。

【技术特征摘要】
1.一种微孔绝热砖，其特征在于由以下原料按照重量百分比制作而成：改性珍珠岩60-85％，二氧化硅溶胶10-35％，微粉氧化铝1-12％。2.如权利要求1所述的微孔绝热砖，其特征在于其原料及重量百分比为：改性珍珠岩75％，二氧化硅溶胶20％，微粉氧化铝5％。3.如权利要求1所述的微孔绝热砖，其特征在于所述二氧化硅溶胶为低碱高粘度纳米级二氧化硅溶胶，其pH＝9-10。4.如权利要求1所述的微孔绝热砖，其特征在于所述微粉氧化铝为α-Al2O3超微粉，其d50＝2μm。5.如权利要求1所述的微孔绝热砖，其特征在于所述改性珍珠岩的改性方法为：将珍珠岩矿石粉碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光辉，
申请(专利权)人：洛阳欧斯特节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41