[發明專利]一種輕質多孔隔熱耐火材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200910041870.2
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101638324A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 周武藝
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B38/00;F24H9/00;F27D1/00;C10B29/00;C03B5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種輕質多孔隔熱耐火 材料及其制備方法和應用。

背景技術

傳統工業爐窯為達到保溫節能的目的，通常在重質耐火磚筑體 或重質不定形耐火材料施工體外增加保溫層，由于采用的保溫材料使 用溫度較低，所以這種方法在中、高溫工業爐窯上的使用受到極大的 限制。同時，現有的重質層很厚，窯爐體積龐大、笨重，對間歇式爐 來說，蓄熱損失大。為解決這一問題，開始開發生產出了一系列使用 溫度高、體積密度小、隔熱性能好的輕質耐火磚。

但現有的輕質耐火磚是采用鋸屑、木炭、焦炭、煤、稻谷及谷殼 等作為成孔材料，使磚內產生許多氣孔，利用氣孔內靜止、低熱導率 的空氣來隔熱。但是，由于這些成孔材料的體積密度比耐火原料提及 密度小，且比表面積大，因此，為了使耐火原料與成孔材料混合均勻， 通常還需要添加35％～40％左右的成孔劑，這樣就必須調成水分很高 的泥漿，所以，坯體脫水、干燥、燒成后的收縮率大，變形、開裂的 廢品率高；不僅如此，成型后坯體的尺寸往往要比要求的大，需要進 行切割、研磨等加工工序；此外，所制得的隔熱磚強度較低。

發明內容

本發明的目的是針對現有耐火材料技術的不足，尤其是為了解決 現有耐火磚坯體脫水干燥燒成后的收縮率大、變形開裂的廢品率高， 后續加工復雜、隔熱磚強度較低等問題，提供一種輕質多孔隔熱耐火 材料，密度小、熱導率低、耐壓強度高，且孔徑尺寸可調。

本發明的另一個目的是提供所述材料的制備方法。

本發明還有一個目的是提供所述材料的應用。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

提供一種輕質多孔隔熱耐火材料，包括以下重量百分含量的各組 份：

結合粘土????????????15～30重量份；

莫來石纖維??????????3～10重量份；

膨脹珍珠巖粉????????15～35重量份；

無機結合劑??????????15～25重量份；

聚乙烯廢料泡沫球????1.5～3.5重量份；

水??????????????????余量。

所述的結合粘土主要成分為SiO₂，SiO₂所占重量百分含量為 45～56％；作為優選，結合粘土包括以下重量百分含量的各組份：SiO₂55.1％，Al₂O₃31.3％，Fe₂O₃2.68％。

所述莫來石纖維為一種多晶質纖維狀隔熱耐火材料，優選Al₂O₃重量百分含量為72.34％；可選地，所述莫來石纖維包括以下重量百分 含量的各組份：SiO₂22.76％，Al₂O₃72.34％，Fe₂O₃0.41％，主晶相為 莫來石。

所述的無機結合劑包括水玻璃、磷酸鋁或硅溶膠等。

所述膨脹珍珠巖中SiO₂所占重量百分含量為70～75％，作為優 選，所述膨脹珍珠巖包括以下重量百分含量的各組份：SiO₂72.93％， Al₂O₃12.90％，Fe₂O₃0.53％。

本發明所述輕質多孔耐火材料的孔徑可調，孔徑尺寸可由聚乙烯 泡沫球尺寸控制，所述聚乙烯泡沫球的直徑優選為0.5～2mm。

所述輕質多孔耐火材料不需要再添加任何輔助助劑就可以制備 得到所述的輕質多孔耐火材料。當然也不排除為了獲得顏色等其他的 效果添加輔助助劑。

本發明同時提供了所述輕質多孔隔熱耐火磚的制備方法，包括以 下步驟：

(1)將結合粘土、膨脹珍珠巖粉、聚苯乙烯廢料泡沫球混合均 勻得混合物1；

將莫來石纖維充分均勻地分散于無機結合劑中得混合物2；為了 保證均勻分散，可采用攪拌機，并用水進行適當的調節；攪拌機的攪 拌速度優選為。

(2)將混合物1和混合物2混合攪拌，直至混合料分散成均勻的 粘稠物；