[發明專利]工業窯爐隔熱層低導熱輕質耐火磚的制造方法

有效

• 申請號: 201210310541.5
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102815962A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 孟銘新;盈生才;樊秋官;陳宏觀;袁愛俊
• 申請（專利權）人: 東臺市港泰耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種輕質耐火磚的制造方法，特別是涉及一種用于工業窯爐隔熱層的低導熱率輕質耐火磚的制造方法。

背景技術

耐火磚主要用于工業窯爐的隔熱層，隔熱層普遍采用的材料是耐火磚和硅酸鋁纖維(棉、氈、板)，如只使用硅酸鋁纖維，其耐壓強度低，抗火焰、煙氣沖刷能力差；如只使用耐火磚，則爐體重量增加，承壓要求加劇。因此根據設備工況條件，區別混合使用兩種材料，但是由于這兩種材料在高溫狀態下，他們的熱膨脹系數不同，在窯爐啟停過程中，多種不同材質間收縮膨脹率不同，而容易導致隔熱層發生剝離，影響整體性能。現有的具有毛細孔的耐火磚，其具有密度小，導熱率低的特性。目前耐火磚的生產過程中主要通過控制填充物的量來控制其密度。現有填充物通常為石焦油、可發性聚苯乙烯顆粒或者是木屑等材料，這些填充物在高溫燒制過程中氧化后在耐火磚內留下孔隙，耐火材料燒制后密度與填充物的多少成正比。但是由于這些填充物的密度通常小于生產高溫耐火材料的原料密度，因此在原料的攪拌過程中，填充物懸浮于耐火原料之上，難以均勻分布于材料內部，造成耐火磚密度不均勻，如采用可發性聚苯乙烯顆粒，顆粒大小差異同樣導致燒成后耐火磚內空隙孔徑大小不一，不同批次耐材體積密度不同，影響耐火磚隔熱性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工業窯爐隔熱層的低導熱率輕質耐火磚的制造方法，以解決燒成后耐火磚內部密度分布不均勻，各批次耐火磚體積密度差異大的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣的，一種工業窯爐隔熱層低導熱輕質耐火磚的制造方法，其特征在于包含如下步驟：

(1)制備泥漿，將泥漿原料與水混合研磨成泥漿，所述水的重量占泥漿重量48～55％，所述泥漿原料包含如下重量比組分：工業氧化鋁10～15％、焦寶石熟料10～15％、蘇州土4～7％、長石4～7％、滑石3～5％、明礬3～5％，其余為鋁礬土；所述泥漿顆粒的平均粒徑＜0.08mm；

(2)制備濃縮泡沫劑，將水與骨膠按重量比1∶0.25～1∶0.35混合并加熱成骨膠液，將骨膠液與松香皂按重量比1∶0.15～1∶0.2混合加熱，松香皂溶解后成濃縮泡沫劑；

(3)制備泡沫泥漿，將步驟(2)獲得的濃縮泡沫劑與水按重量比1∶8～1∶9混合加入打泡機內攪拌形成泡沫劑，然后與泥漿混合攪拌成泡沫泥漿；

(4)成型干燥，將步驟(3)獲得的泡沫泥漿注入成型模具內，置于15～35℃環境下干燥成坯件，干燥后坯件含水量＜4％；

(5)燒成，將坯件碼放在窯爐內后采用氧化氣氛燒成，燒成溫度1300～1400℃，燒成時間144～168小時。

優選地，所述步驟(1)中泥漿原料包含如下重量比組分：工業氧化鋁12％、焦寶石熟料15％、蘇州土5％、長石5％、滑石3％、明礬3.5％，其余為鋁礬土。

為了獲得使泡沫泥漿混合更加均勻，優選地，所述步驟(3)中泡沫劑在打泡機內攪拌時間為12～18分鐘，攪拌轉速為180～200轉/分鐘，泡沫劑與泥漿混合攪拌時間15～18分鐘，攪拌轉速為250～300轉/分鐘。在泡沫劑攪拌以及混合攪拌時控制攪拌時間以及攪拌轉速，過低的攪拌轉速和過短的攪拌時間無法使得泥漿與泡沫充分混合，影響最終耐火材料的密度分布均勻性，而過度地攪拌則容易導致泡沫不穩定，使得泡沫遭到破壞，材料燒成后無法形成孔隙，影響材料整體密度以及導熱性能。

為了保證燒結成品率以及成品性能，所述步驟(5)燒成過程中，窯爐內溫度由常溫升至1000℃所需加熱時間為115～120小時。

本發明所提供的技術方案的優點在于，在泥漿原料中選用明礬，調整控制明礬的加入比例可以調節泥漿比重，減少泡沫劑與泥漿之間的比重差別，同時由于明礬具有很強的吸水性能可以穩定泡沫，在強制力的攪拌下，使泥漿扶著于泡沫的表面而不至于破壞泡沫本身。另外采用松香皂與骨膠的混合溶液作為泡沫劑，骨膠中的蛋白質分子陷入松香鈉皂提高了分子間作用，加強了表面膜強度，加大泡沫劑粘度，增強了泡沫穩定性。燒成后的耐火磚材料內部孔隙一致性好，分布均勻，即耐火磚整體體積密度均勻一致。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。

實施例1：

(1)制備泥漿，將泥漿原料工業氧化鋁10％、焦寶石熟料14％、蘇州土4％、長石4％、滑石4％、明礬3％，其余為鋁礬土加入球磨機內研磨并加入水，泡制16小時后研磨16小時獲得泥漿，泥漿含水重量比48％，所述泥漿顆粒的平均粒徑＜0.08mm；