一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。其技術(shù)方案是：先以85~95wt%的α-Al2O3和5~15wt%的ρ-Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~45wt%的水和0.1~0.5wt%的減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和造孔劑，混合均勻，澆注成型，干燥，在1550~1750℃的條件下保溫時(shí)間為4~12h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。其中：每kg原料中的泡沫加入量為0.6~1.0L，造孔劑加入量為原料8~20wt%。本發(fā)明具備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短和節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)，所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚強(qiáng)度高、體積密度小和保溫性能好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輕質(zhì)隔熱磚【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著窯業(yè)的發(fā)展，高溫窯爐用耐火材料從重質(zhì)剛玉磚、鉻剛玉磚發(fā)展為體積密度較低的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚，氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的保溫性能好和材料重量輕，具有良好的耐高溫性能。氧化鋁輕質(zhì)材料的使用不僅增加了窯爐的蓄熱效果，還減輕了窯爐的重量，具有很好的發(fā)展前景和應(yīng)用意義。
[0003]目前，生產(chǎn)氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的工藝主要有三種:⑴將氧化鋁空心球和氧化鋁微細(xì)粉混合，加入結(jié)合劑后壓制燒成，得到氧化鋁空心球輕質(zhì)磚。如“一種氧化鋁空心球隔熱制品”(CN102276276 A)的專(zhuān)利技術(shù)，該方法是將廢棄剛玉磚、廢棄剛玉-莫來(lái)石磚、廢棄氧化鋁空心球磚和廢棄剛玉陶瓷制品中的一種或者兩種以上為原材料完全或部分代替工業(yè)氧化鋁，經(jīng)三相電弧爐熔融吹制成氧化鋁空心球做為骨料；廢棄剛玉磚、廢棄剛玉-莫來(lái)石磚、廢棄氧化鋁空心球磚和廢棄剛玉陶瓷制品中的一種或者兩種以上破碎成細(xì)粉部分或完全代替燒結(jié)氧化鋁細(xì)粉或電熔Al2O3細(xì)粉，經(jīng)成型、干燥和燒成，制得氧化鋁空心球隔熱制品。但該方法存在如下缺點(diǎn):在將廢棄原料電熔吹制成氧化鋁空心球時(shí)會(huì)消耗大量的電能；由于以廢棄磚為主要原料，無(wú)法得到高氧化鋁含量的制品，制品無(wú)法在1700°C以上高溫使用。(2)將氧化鋁微細(xì)粉和造孔劑混合造粒，再將顆粒和微細(xì)粉混合，加入結(jié)合劑后壓制燒成，得到氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。如“一種氧化鋁輕質(zhì)隔熱耐火制品及其制備方法”(CN103145434A)的專(zhuān)利技術(shù)，該方案是以剛玉顆粒、氧化鋁細(xì)粉和α -Al203微粉為骨料的原料，外加造孔劑(鋸末)和結(jié)合劑，混勻，造粒，干燥，于12(T210°C烘烤24h，制得氧化鋁輕質(zhì)骨料；再以骨料、Q-A1203細(xì)粉和“三石”為制品原料，加入酚醛樹(shù)脂，混勻，成型，干燥，在155(T1750°C保溫:Tl2h，制得氧化鋁輕質(zhì)隔熱耐火制品。但該方法的缺點(diǎn)是造孔劑鋸末燒后殘余物中含有不少Ca、K、Na，致使制品的使用溫度不高:同時(shí)加入的“三石”會(huì)引入Si，也會(huì)降低制品的使用溫度。(3)將氧化鋁微細(xì)粉制成泥漿后加入泡沫，澆注成型，干燥，燒成得到氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。如“一種高強(qiáng)氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚及其制備方法”(CN103044045A)的專(zhuān)利技術(shù)，該方案是以不同粒度Q-Al2O3細(xì)粉、C1-Al2O3微粉、P-Al2O3微粉和“三石”為原料，加入助燒劑、水和減水劑，預(yù)混合5~10分鐘，制得預(yù)混料；再向預(yù)混料中加入泡沫，混合均勻，澆注成型，微波干燥，然后在145(Tl70(rC條件下保溫3飛h制得高強(qiáng)氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。但該方法的缺點(diǎn)是制品澆注后脫模時(shí)間長(zhǎng)，生坯強(qiáng)度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服已有技術(shù)的缺陷，目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短和節(jié)約能源的混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。用該方法制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚強(qiáng)度高、體積密度小和保溫性能好。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:先以85、5被％的α-Α1203和5~15wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~45wt%的水和0.1~θ.5wt%的減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和造孔劑，混合均勻，澆注成型，干燥，在1550~1750°C的條件下保溫4~12h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0006]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.6~1.0L，造孔劑加入量為原料8~20wt%。
[0007]所述a -Al2O3的顆粒級(jí)配是:粒度為0.147~0.2mm占3(T45wt%，粒度為
0.043~0.147mm
占30~45wt%，粒度小于0.043mm占10~25wt%。
[0008]所述P -Al2O3的粒徑度小于5um。
[0009]所述減水劑為特征在于所述減水劑為聚羧酸類(lèi)減水劑、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)減水劑、磺酸系減水劑和奈系減水劑中的一種。
[0010]所述造孔劑粒度均小于0.2mm，造孔劑為銀末和炭黑中的一種。
[0011]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果:
本發(fā)明所采用的原料為C1-Al2O3和P-Al2O3，所制得的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的使用溫度在1700°C以上；本發(fā)明采用造孔劑加泡沫的造孔方法，能減少生坯中的水分，加快氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的干燥和脫模時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期；本發(fā)明采用細(xì)粉代替空心球，能節(jié)約制取空心球時(shí)所需的能源。
[0012]本發(fā)明所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè):體積密度為0.6^1.4g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度為9~25MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.2^0.6 w/(m.k)。制品強(qiáng)度高、體積密度小和保溫性能好，能很好地滿(mǎn)足目前熱工工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0013]因此，本發(fā)明具備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短和節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)，所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚強(qiáng)度高、體積密度小和保溫性能好。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0015]為避免重復(fù)，現(xiàn)將本【具體實(shí)施方式】有關(guān)技術(shù)從屬統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不再贅述:
所述a -Al2O3的顆粒級(jí)配是:粒度為0.147~0.2mm占30~45wt%，粒度為0.043~0.147mm 占30~45wt%，粒度小于0.043mm占10~25wt%。
[0016]所述P -Al2O3的粒徑度小于5um。
[0017]所述鋸末和炭黑和球的粒度均小于0.2mm。
[0018]實(shí)施例1:
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以85~90被％的C1-Al2O3和10~15wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~40wt%的水和0.1~0.3wt%的聚羧酸類(lèi)減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和鋸末，混合均勻，澆注成型，干燥，在1550-1600?的條件下保溫4~6h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0019]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.6~0.7L，鋸末加入量為原料17~20wt%。
[0020]本實(shí)施例1所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè):體積密度1.0~1.4g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度 21~25MPa ;導(dǎo)熱系數(shù) 0.4~0.6w/ (m.k)。
[0021]實(shí)施例2
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以85~90被％的C1-Al2O3和l(Tl5wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料4(T45wt%的水和0.3^0.5wt%的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和炭黑，混合均勻，澆注成型，干燥，在160(Tl65(rC的條件下保溫6~8h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0022]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.7~0.8L，炭黑加入量為原料14~17wt%。
[0023]本實(shí)施例2所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè):體積密度0.9^1.2g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度 18~23MPa ;導(dǎo)熱系數(shù) 0.3~0.5 w/(m.k)。 [0024]實(shí)施例3
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以85~90wt%的a -Al2O3和l(Tl5wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~40wt%的水和0.1-0.3wt%的磺酸系減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和鋸末，混合均勻，澆注成型，干燥，在1650-1700?的條件下保溫8~10h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0025]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.8^0.9L，鋸末加入量為原料if 14wt%。
[0026]本實(shí)施例3所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè):體積密度0.7~0.9g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度 13~19MPa ;導(dǎo)熱系數(shù) 0.3~0.4 w/(m.k)。
[0027]實(shí)施例4:
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以85~90wt%的a -Al2O3和l(Tl5wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料4(T45wt%的水和0.3^0.5wt%的萘系減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和炭黑，混合均勻，澆注成型，干燥，在170(Tl75(rC的條件下保溫l(Tl2h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0028]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.9^1.0L，炭黑加入量為原料8~llwt%。
[0029]本實(shí)施例4所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè):體積密度0.6^0.8g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度9~13MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)0.2~0.4 w/(m*k)。
[0030]實(shí)施例5
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以9(T95wt%的a -Al2O3和5~10wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~40wt%的水和0.1-0.3wt%的聚羧酸類(lèi)減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和鋸末，混合均勻，澆注成型，干燥，在1550-1600?的條件下保溫4~6h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0031]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.6^0.7L，鋸末加入量為原料17~20wt%。
[0032]本實(shí)施例5所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè):體積密度1.2^1.4g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度 22~25MPa ;導(dǎo)熱系數(shù) 0.5~0.6 w/(m.k)。
[0033]實(shí)施例6
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以9(T95wt%的a -Al2O3和5~10wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料4(T45wt%的水和0.3^0.5wt%的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和炭黑，混合均勻，澆注成型，干燥，在1600-1650?的條件下保溫6~8h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0034]其中:每kg原料中的泡沫加入量為0.7~0.8L，炭黑加入量為原料14~17wt%。[0035]本實(shí)施例6所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè)：體積密度O. 9^1. 3g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度 18~23MPa ;導(dǎo)熱系數(shù) O. 3~O. 5 w/(m · k)。
[0036]實(shí)施例7 ：
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以9(T95wt%的a -Al2O3和5~10wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~40wt%的水和0.1-0. 3wt%的磺酸系減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和鋸末，混合均勻，澆注成型，干燥，在1650-1700?的條件下保溫8~10h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0037]其中：每kg原料中的泡沫加入量為O. 8^0. 9L，鋸末加入量為原料if 14wt%。
[0038]本實(shí)施例7所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè)：體積密度O. 8^1. Og/cm3 ;耐壓強(qiáng)度 12~18MPa ;導(dǎo)熱系數(shù) O. 3~O. 4 w/(m · k)。
[0039]實(shí)施例8
一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法。先以9(T95wt%的a -Al2O3和5~10wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料4(T45wt%的水和O. 3^0. 5wt%的萘系減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和炭黑，混合均勻，澆注成型，干燥，在170(Tl75(rC的條件下保溫l(Tl2h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚。
[0040]其中：每kg原料中的泡沫加入量為O. 9^1. 0L，炭黑加入量為原料8~llwt%。
[0041]本實(shí)施例8所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè)：體積密度O. 6^0. 8g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度9~14MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)O. 2~O. 3 w/(m · k)。
[0042]本【具體實(shí)施方式】所采用的原料為a -Al2O3和P -Al2O3,所制得的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的使用溫度在1700°C以上；本【具體實(shí)施方式】采用造孔劑加泡沫的造孔方法，能減少生坯中的水分，加快氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的干燥和脫模時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期；本【具體實(shí)施方式】采用細(xì)粉代替空心球，能節(jié)約制取空心球時(shí)所需的能源。
[0043]本【具體實(shí)施方式】所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚經(jīng)檢測(cè)：體積密度為O. 6^1. 4g/cm3 ；耐壓強(qiáng)度為擴(kuò)2510^;導(dǎo)熱系數(shù)為0.2~0.6 w/(m.k)0制品強(qiáng)度高、體積密度小和保溫性能好，能很好地滿(mǎn)足目前熱工工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0044]因此，本【具體實(shí)施方式】具備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短和節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)，所制備的氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚強(qiáng)度高、體積密度小和保溫性能好。
【權(quán)利要求】
1.一種混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法，其特征在于先以85、5被％的CI-Al2O3和5~15wt%的P -Al2O3為原料，混合均勻，再外加所述原料35~45wt%的水和O. 1-θ. 5wt%的減水劑，攪拌均勻，制得預(yù)混料；然后向所述預(yù)混料中依次加入泡沫和造孔劑，混合均勻，澆注成型，干燥，在155(T1750°C的條件下保溫4~12h，即得氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚； 其中：每kg原料中的泡沫加入量為O. 6-1. 0L，造孔劑加入量為原料8~20wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法，其特征在于所述a -Al2O3的顆粒級(jí)配是：粒度為O. 147~O. 2mm占30~45wt%，粒度為O. 043~O. 147mm占30~45wt%，粒度小于 O. 043mm 占 10~25wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法，其特征在于所述P-Al-203的粒徑度小于5um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法，其特征在于所述減水劑為特征在于所述減水劑為聚羧酸類(lèi)減水劑、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)減水劑、磺酸系減水劑和萘系減水劑中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合法制備氧化鋁輕質(zhì)隔熱磚的方法，其特征在于所述造孔劑粒度均小于O. 2mm，造孔劑為鋸末和炭黑中的一種。
【文檔編號(hào)】C04B35/10GK103467131SQ201310386566
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】李遠(yuǎn)兵, 廖佳, 李淑靜, 李亞偉, 劉靜靜, 桑紹柏, 向若飛 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)