[發明專利]一種組合磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201310629603.3
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103626504A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 朱新軍;章興高
• 申請（專利權）人: 湖南湘鋼瑞泰科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，尤其涉及一種組合磚及其制備方法。

背景技術

熱風爐是為高爐煉鐵生產提供熱風的熱工設備，其燃燒口部位材質必須承受高溫與急冷急熱的工況變化。

目前，國內外陶瓷燃燒口用組合磚的材質主要是莫來石堇青石，但是莫來石堇青石材質由于堇青石粒度及加入量不合理、用料單一，導致組合磚的荷軟偏低、重燒收縮大、高溫體積穩定性較差、熱震不太好，從而影響組合磚的綜合性能。

而對于組合磚的生產方法，一般采用一磚一模人工搗制、母磚機械加工法、機壓或機壓-振動成型等生產出單體磚，再將各個單體磚組裝而成。單體磚生產離不開機壓成型或搗打成型，不可避免的導致組合體整體性下降，出現組織不均、層裂、顯氣孔率高、致密性不高等缺陷。

經過對組合磚生產工藝的不斷研究，目前提出了一種新的工藝-整體造型工藝。組合磚的整體造型工藝首先將石膏做成單塊母磚，再將石膏母磚組合成整體，并根據圖紙要求劃出相貫線，利用機械工具沿相貫線切除多余部分，從而得到與設計外型、尺寸要求相一致的組合磚整體石膏模型以及單體石膏子磚，分體后通過石膏子磚翻出石膏母模，從而得到石膏母模。整體造型工藝利用了石膏易于加工的特點，為一磚一模多曲面，外型復雜難于生產的特異型磚，找到了生產捷徑。由于一磚一模多曲面設計，無機壓成型出磚斜度誤差，因而得到的成品磚外型、尺寸精確，具有優良的整體性，設計磚與磚互相牽制、相互嚙合鎖緊，磚縫完全滿足設計要求、無三角縫，在使用過程中，消除一般用磚的松動、移位、剝落、掉磚現象，壽命與整體同步。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種綜合熱力學性能較高的組合磚及其制備方法。

有鑒于此，本申請提供了一種組合磚，其由混合物經過成型、燒成得到，所述混合物包括：

優選的，所述混合物中外加減水劑，以所述混合物的重量百分比計，所述減水劑的含量為0.05wt%～0.3wt%。

優選的，以所述混合物的重量百分比計，所述莫來石由30wt%～60wt%的燒結莫來石與2wt%～6wt%的莫來石生料粉組成。

優選的，所述燒結莫來石、紅柱石、鎂鋁尖晶石、堇青石與減水劑均為顆粒料，所述板狀剛玉、二氧化硅與莫來石生料粉均為細粉料；所述顆粒料與所述細粉料的比例為（65wt%～75wt%）：（25wt%～35wt%）。

優選的，所述燒結莫來石的含量為40wt%～55wt%。

優選的，所述紅柱石的含量為15wt%～25wt%。

本發明提供了一種組合磚，其由混合物經成型、燒成得到，所述混合物中包括：莫來石、紅柱石、鎂鋁尖晶石、堇青石、板狀剛玉與二氧化硅；其中莫來石作為組合磚的主要原料組成，其晶型為針狀或柱狀，具有熱態強度高、荷重軟化溫度高、高溫蠕變量小、線膨脹系數小與抗熱震性好等優點，其構成組合磚堅固的骨架，保證組合磚具有良好的高溫性能；紅柱石具有較高的耐磨性和機械強度，荷重軟化溫度高，耐急冷急熱性好，與莫來石參與骨架構成，能夠改善組合磚的高溫體積穩定性，提高組合磚的抗蠕變及抗熱震性能；鎂鋁尖晶石與莫來石、紅柱石共同參與組合磚骨架構成，可提高組合磚抗化學侵蝕及抗熱震性能，調節氧化鎂的含量；板狀剛玉具有高導熱性、抗熱震性和耐侵蝕性等特點，作為基質部分主要原料，保證組合磚良好的抗熱震性和高溫綜合性能。因此本申請通過在組合磚中添加上述成分，使得到的組合磚具有較好的熱力學性能。另外，本申請通過控制上述原料的添加粒徑和添加比例，減少了原料燒成時的收縮，提高了組合磚的高溫性能。

本發明還提供了所述組合磚的制備方法，包括以下步驟：

根據組合磚的尺寸進行整體造型，得到組合磚的各個單體磚母模；

將32wt%～66wt%的莫來石，10wt%～30wt%的紅柱石，1wt%～5wt%的鎂鋁尖晶石，5wt%～15wt%的堇青石，10wt%～30wt%的板狀剛玉與2wt%～6wt%的二氧化硅微粉混碾，得到預混料；

將所述預混料真空攪拌后澆注于所述組合磚的各個單體磚母模中離心成型，得到單體磚坯；

將所述單體磚坯進行燒成處理，得到燒成單體磚坯，將所述燒成單體磚坯切磨成單體磚，將所述單體磚組合后得到組合磚。

優選的，以所述混合物的重量百分比計，所述莫來石由30wt%～60wt%的燒結莫來石與2wt%～6wt%的莫來石生料粉組成。

優選的，所述混合物中外加減水劑，以所述混合物的重量百分比計，所述減水劑的含量為0.05wt%～0.3wt%。