含莫来石的耐火砖及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种含莫来石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒20%～30%、六铝酸钙小颗粒12%～24%、红柱石细料19%～27%、莫来石微粉10%～26.5%、镁砂10%～15%、镁质助烧剂0.5%～2%、复合防渗剂3%～8%、复合粘结剂3.5%～7%、余量为纸浆水。所述含莫来石的耐火砖成分搭配合理、具有较高的耐腐蚀性、良好的尺寸稳定性和较高的荷重软化温度。本发明专利技术还提供一种上述含莫来石的耐火砖的制备方法，该方法步骤简单、易于工业化生产。

Refractory bricks containing mullite and their preparation methods

The invention provides a refractory brick containing mullite, which includes the following mass percentage of raw materials: magnesium aluminum spinel particles 20% to 30%, six calcium aluminate particles 12% ~ 24%, andalusite fine 19% to 27%, mullite micro powder 10% to 26.5%, magnesia 10% ~ 15%, magnesia sintering agent 0.5% ~ 2%, compound impermeable agent 3% ~ 10%, compound bonding The remainder is 3.5% ~ 7% and the residue is pulp water. The mullite refractory bricks have reasonable composition, high corrosion resistance, good dimensional stability and high load softening temperature. The invention also provides a preparation method of the firebrick containing mullite, which has simple steps and is easy for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
含莫来石的耐火砖及其制备方法
本专利技术属于耐火材料
，具体的说，涉及了一种含莫来石的耐火砖及其制备方法。
技术介绍
耐火材料由于对高温介质良好的抗侵蚀性，以及具有保温隔热的性能，在冶金、石化、玻璃等高温行业被广泛使用。随着我国对节能降耗的重视程度不断提高，具有良好保温隔热效果的轻质耐火材料得到了更多的研究与发展。不定形耐火材料由于具有施工便利、生产成本低，以及衬体的整体结构性好等优势，而受到了特别的关注，其中尤以耐火浇注料应用得最为广泛。现有的耐火砖大多为粘质隔热耐火砖，粘土砖主要由莫来石、玻璃相和方石英及石英所组成。通常以硬质粘土为原料，预先煅烧成熟料，然后配以软质粘土，以半干法或可塑法成型，温度在1300℃～1400℃烧成粘土砖制品。也可以加少量的水玻璃、水泥等结合剂制成不烧制品和不定形材料。还有这种耐火砖使用寿命短，不可再利用。另外，由于传统的耐火骨料中气孔尺寸较大，孔径多处于毫米级，这样当该材料在高温环境中使用时，由于通过气孔内气体辐射传热与对流传热的加剧，会使耐火材料的导热系数升高，进而降低了耐火材料的隔热保温效果，增大了热能的流失，导致能源成本的上升。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种具有较高的荷重软化温度、较高的耐腐蚀性的含莫来石的耐火砖及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种含莫来石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒20%～30%、六铝酸钙小颗粒12%～24%、红柱石细料19%～27%、莫来石微粉10%～26.5%、镁砂10%～15%、镁质助烧剂0.5%～2%、复合防渗剂3%～8%、复合粘结剂3.5%～7%、余量为纸浆水。基于上述，所述含莫来石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒24%～27.3%、六铝酸钙小颗粒13%～21%、红柱石细料20%～25.5%、莫来石微粉13%～23.6%、镁砂13%～14%、镁质助烧剂1%～2%、复合防渗剂4.5%～7%、复合粘结剂4%～6%、余量为纸浆水。基于上述，所述复合粘结剂由质量比为（2～3）：1的磷酸盐水溶液和氧化硅溶胶组成。基于上述，所述复合防渗剂由质量比为（3～4）：1：3的纳米碳酸锶、纳米硫酸锶和纳米硫酸钡组成。基于上述，所述镁质助烧剂为镁质粘土或六水氯化镁。基于上述，所述镁铝尖晶石大颗粒的粒度为3mm～4mm；所述六铝酸钙小颗粒的粒度为1mm～2mm。基于上述，所述红柱石细料的粒度小于0.074mm、所述镁砂的粒度小于0.074mm；所述莫来石微粉的粒度小于0.043mm。本专利技术还提供一种含莫来石的耐火砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照上述质量百分数的原料计算，将镁铝尖晶石大颗粒、六铝酸钙小颗粒、红柱石细料、镁砂和纸浆水进行混碾制得预制泥料；然后向所述预制泥料中加入莫来石微粉、镁质助烧剂、复合防渗剂和复合粘结剂并进行混碾制得混碾泥料；（2）将所述混碾泥料压制成砖坯，所述砖坯经干燥煅烧后制得所述含莫来石的耐火砖。基于上述，所述步骤（2）包括：采用50MPa～90MPa的压力将所述混碾泥料压制成砖坯，并将所述砖坯自然干燥18小时后置于干燥窑内，在100℃～150℃的温度下干燥24小时～30小时；然后将干燥后的所述砖坯在1200℃～1330℃的温度下进行煅烧10小时～15小时，从而制得所述含莫来石的耐火砖。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术以镁铝尖晶石大颗粒为骨架原料，以六铝酸钙小颗粒、红柱石细料、莫来石微粉、镁砂为辅料，在镁质助烧剂、复合防渗剂和复合粘结剂的作用下，实现上述辅料在所述骨架原料内的填充，从而制得所述混碾泥料。由所述混碾泥料压制成的砖坯在高温烧结过程中，因为原料中包括具有多孔结构的所述六铝酸钙小颗粒，会使得所述砖坯内部在短时间内产生大量微小气孔，且所述微小气孔不会随烧结过程的进行而聚集长大，最终在产品中形成微米级且均匀分布的气孔。因此，通过对原料的合理搭配从而保证了所述含镁铝尖晶石的耐火砖具有良好的尺寸稳定性。同时在高温烧结过程中，原料中含有的部分铁物种会从所述镁铝尖晶石大颗粒中脱溶出来，与周边的所述镁砂产生互扩散，缝合各原料的间隙对提高所述含莫来石的耐火砖的力学性能非常有利，既提高了其高温强度又降低了其烧成温度，因此，所述含镁铝尖晶石的耐火砖具有较高的表面抗腐蚀性和较高的荷重软化温度。本专利技术还提供一种上述含镁铝尖晶石的耐火砖的制备方法，它通过将上述原料混合形成混碾泥料，所述混碾泥料经压制形成砖坯，然后将所述砖坯在高温条件下进行烧结从而制得所述含镁铝尖晶石的耐火砖，该方法步骤简单、易于工业化生产。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种含莫来石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒30%、六铝酸钙小颗粒12%、红柱石细料19%、莫来石微粉10%、镁砂10%、六水氯化镁0.5%、复合防渗剂3%、复合粘结剂3.5%、纸浆水12%。其中，所述复合粘结剂由质量比为2：1的磷酸盐水溶液和氧化硅溶胶组成；所述复合防渗剂由质量比为3：1：3的纳米碳酸锶、纳米硫酸锶和纳米硫酸钡组成。所述镁铝尖晶石大颗粒的粒度为3mm～4mm、所述六铝酸钙小颗粒的粒度为1mm～2mm、所述红柱石细料的粒度小于0.074mm、所述镁砂的粒度小于0.074mm、所述莫来石微粉的粒度小于0.043mm。各原料中的化学成分如表1所示。表1、各原料主要化学成分本实施例还提供一种所述含莫来石的耐火砖的制备方法，具体制备步骤包括：（1）按照上述质量百分数的原料计算，将镁铝尖晶石大颗粒、六铝酸钙小颗粒、红柱石细料、镁砂和纸浆水进行混碾制得预制泥料；然后向所述预制泥料中加入莫来石微粉、六水氯化镁、复合防渗剂和复合粘结剂并进行混碾制得混碾泥料；（2）采用制砖机在90MPa的压力下将所述混碾泥料压制成砖坯，并将所述砖坯在自然干燥18小时后置于干燥窑内，在150℃的温度条件下干燥30小时；然后将干燥后的所述砖坯在1300℃的温度下进行煅烧15小时，从而制得所述含莫来石的耐火砖。实施例2本实施例提供一种含莫来石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒27%、六铝酸钙小颗粒13%、红柱石细料20%、莫来石微粉13%、镁砂13%、六水氯化镁1%、复合防渗剂5%、复合粘结剂4%、纸浆水4%。其中，所述复合粘结剂由质量比为3：1的磷酸盐水溶液和氧化硅溶胶组成；所述复合防渗剂由质量比为4：1：3的纳米碳酸锶、纳米硫酸锶和纳米硫酸钡组成。所述镁铝尖晶石大颗粒的粒度为3mm～4mm、所述六铝酸钙小颗粒的粒度为1mm～2mm、所述红柱石细料的粒度小于0.074mm、所述镁砂的粒度小于0.074mm、所述莫来石微粉的粒度小于0.043mm。本实施例所述的含莫来石的耐火砖的制备方法与实施例1中的制备方法大致相同，不同之处在于：所述步骤（2）采用制砖机在80MPa的压力下将所述混碾泥料压制成砖坯，并将所述砖坯自然干燥18小时后置于干燥窑内，在100℃的温度下干燥24小时；然后将干燥后的所述砖坯在1330℃的温度下进行煅烧10小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含莫来石的耐火砖，其特征在于，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒20%～30%、六铝酸钙小颗粒12%～24%、红柱石细料19%～27%、莫来石微粉10%～26.5%、镁砂10%～15%、镁质助烧剂0.5%～2%、复合防渗剂3%～8%、复合粘结剂3.5%～7%、余量为纸浆水。

【技术特征摘要】
1.一种含莫来石的耐火砖，其特征在于，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒20%～30%、六铝酸钙小颗粒12%～24%、红柱石细料19%～27%、莫来石微粉10%～26.5%、镁砂10%～15%、镁质助烧剂0.5%～2%、复合防渗剂3%～8%、复合粘结剂3.5%～7%、余量为纸浆水。2.根据权利要求1所述的含莫来石的耐火砖，其特征在于，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒24%～27.3%、六铝酸钙小颗粒13%～21%、红柱石细料20%～25.5%、莫来石微粉13%～23.6%、镁砂13%～14%、镁质助烧剂1%～2%、复合防渗剂4.5%～7%、复合粘结剂4%～6%、余量为纸浆水。3.根据权利要求1或2所述的含莫来石的耐火砖，其特征在于，所述复合粘结剂由质量比为（2～3）：1的磷酸盐水溶液和氧化硅溶胶组成。4.根据权利要求3所述的含莫来石的耐火砖，其特征在于，所述复合防渗剂由质量比为（3～4）：1：3的纳米碳酸锶、纳米硫酸锶和纳米硫酸钡组成。5.根据权利要求4所述的含莫来石的耐火砖，其特征在于，所述镁质助烧剂为镁质粘土或六水氯化镁。6.根据权利要求5所述的含莫来石的耐火砖，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张微微，计富宝，吉飞虎，
申请(专利权)人：河南智联寰宇知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41