本发明涉及一种莫来石隔热耐火砖及其制备方法,属于耐火材料技术领域。
背景技术:
现有技术中,在生产国标0.6莫来石轻质隔热耐火砖时,通常是采用聚轻法制备,并采用挤出成型,再对烧制后的半成品进行切磨加工,得到所需尺寸规格的成品。存在生产工序长,效率低,成本高的缺点,市场竞争力低;并且消费能耗高,切磨加工浪费原材料,生产环境较差。采用振动成型法可以直接得到所需尺寸规格的成品,不用经过切磨加工,因此可以简化工序,大幅提高生产效率,还可以节省能耗,降低原材料消耗,节约成本。
但目前,采用振动成型法只能生产0.7g/cm3的莫来石砖,无法生产0.7g/cm3以下的产品。如用振动成型法生产0.6莫来石砖时,成型后开裂严重,无法实现正常生产。
另外,国家近年加大环保治理力度,禁烧秸秆,大量的农作物秸秆、废木料无法处理。现有技术中虽然存在利用秸秆、锯末材料作为烧失物生产保温砖的方案,但产品无法达到gb/t3994—2013的理化指标要求。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供了一种莫来石隔热耐火砖及制备方法,具体技术方案是:
一种莫来石隔热耐火砖,是由以下质量比例的原料制成:生物颗粒13-20%、白毛土45-60%、高岭土15-30%、蓝晶石10-15%;
所述生物颗粒是将农作物秸秆和木质材料混合磨成细粉后,通过热压挤出得到生物颗粒。
进一步的,所述热压挤出的温度为400-500度,压力为50mpa。
进一步的,所述莫来石隔热耐火砖为国标0.6莫来石砖。
进一步的,所述生物颗粒的粒度组成按原料的总质量比例计为,0-1mm生物颗粒8-12%、1-2.5mm生物颗粒5-8%。
本发明进一步提供了一种莫来石隔热耐火砖的制备方法,包括以下步骤:
1)将农作物秸秆和木质材料混合后磨制得到100目细粉,加入0.5wt%的结合剂,加热至400-500度,在50mpa的条件下通过挤出成型得到0-2.5mm的生物颗粒,再经过筛分得到0-1mm生物颗粒和1-2.5mm生物颗粒;
2)取白毛土、高岭土、蓝晶石进行干混,干混过程中依次加入0-1mm生物颗粒和1-2.5mm生物颗粒,再加水进行湿混,得到混合料;
3)混合料二次分散后成型得到半成品,所述成型为振动成型;
4)半成品经干燥和烧制后得到成品。
进一步的,步骤1)至2)中各原料的质量比例为0-1mm生物颗粒8-12%、1-2.5mm生物颗粒5-8%、白毛土45-60%、高岭土15—20%、蓝晶石10—15%。
在生产莫来石隔热耐火砖时,振动成型时间短,砖坯内部应力大,因此比挤出成型更容易产生开裂。而秸秆材料本身弹性后效大,在生产0.7g/cm3以下的产品时,烧失物的加入量增加,振动成型后弹性后效更大,是造成开裂的主要原因。
本方案在用秸秆等原料生产轻质隔热耐火砖时,先对秸秆等原料进行预处理,经过磨粉和热压挤出后得到高强度的生物颗粒,并对原料配方进行相应改进,可以解决成型后砖坯开裂的问题。在生产0.7g/cm3以下的产品时,同样可以利用振动成型法实现正常生产,得到达标产品。
本发明具有以下有益点:按本方案生产莫来石隔热耐火砖时,具有生产工序相对短,废物利用充足,改善生态环境,且降低了生产成本,增加产品的市场竞争力,降低了能源消耗,同时产品的常温耐压强度高,高温体积稳定性好,导热系数更低,更有利于工业窑炉节能降耗。
具体实施方式
实施例1:
一种莫来石隔热耐火转,其制备方法包括以下步骤:
1)分选废旧锯末500立方,豆杆500立方,加入雷蒙磨磨成100目的细粉后,混合0.5%的结合剂,注入生物颗粒制造机,加热到400-500度,再加压50兆帕,挤出0-2.5mm高强的生物颗粒,经振动筛筛分为0-1mm和1-2.5mm的颗粒,检测其强度为3.5兆帕,放置于西库房24小时。
2)制作2.5%放尺的钢质模具,上下模板能上下加压。
3)选用细度为180目的鲁山白毛土质量百分比为50%,细度为150目的朔州高岭土质量百分比为20%,细度为150目的南阳蓝晶石质量百分比为15%,将三种依次加入750型强制混炼机,混炼2-3分钟。
4)加入粒度0-1mm的生物颗粒的质量百分比为10%,混炼2分钟后再加入粒度1-2.5mm的生物颗粒的质量百分比为5%,38公斤的水,混炼3分钟。
5)混炼后的混合料经打料机二次分散。采用200t振动机,利用钢质模具,按照要求的重量2.9㎏振动成型。
6)半成品经检验后放置在干燥车上,空气中放置24小时后进入干燥洞。干燥洞温度控制65度,进车速度按1车/2小时,干燥后砖的水分3%。
7)按照底部2 3,四层以上3 3方式装砖,进入隧道窑的产品在1300℃的温度中进行煅烧,推车1车/小时,保温6小时,出窑后按照国家标准直接拣选包装,得到合格的0.6莫来石砖。
实施例2:
一种莫来石隔热耐火转,其制备方法包括以下步骤:
1)分选废旧树枝300立方,锯末300立方,豆杆300立方,加入雷蒙磨磨成100目的细粉后,混合0.5%的结合剂,注入生物颗粒制造机,加热到400-500度,再加压50兆帕,挤出0-2.5mm高强的生物颗粒,经振动筛筛分为0-1mm和1-2.5mm的颗粒,检测其强度为3.5兆帕,放置于西库房24小时。
2)制作2.5%放尺的钢质模具,上下模板能上下加压。
3)选用细度为180目的鲁山白毛土质量百分比为40%,细度为150目的朔州高岭土质量百分比为30%,细度为150目的南阳蓝晶石质量百分比为10%,将三种依次加入750型强制混炼机,混炼2-3分钟。
4)加入粒度0-1mm的生物颗粒的质量百分比为12%,混炼2分钟后再加入粒度1-2.5mm的生物颗粒的质量百分比为8%,38公斤的水,混炼3分钟。
5)混炼后的混合料经打料机二次分散。采用200t振动机,利用钢质模具,按照要求的重量2.9㎏振动成型。
6)半成品经检验后放置在干燥车上,空气中放置24小时后进入干燥洞。干燥洞温度控制65度,进车速度按1车/2小时,干燥后砖的水分3%。
7)按照底部2 3,四层以上3 3方式装砖,进入隧道窑的产品在1300℃的温度中进行煅烧,推车1车/小时,保温6小时,出窑后按照国家标准直接拣选包装,得到合格的0.6莫来石砖。
实施例3:
一种莫来石隔热耐火转,其制备方法包括以下步骤:
1)分选废旧树枝300立方,锯末300立方,豆杆300立方,加入雷蒙磨磨成100目的细粉后,混合0.5%的结合剂,注入生物颗粒制造机,加热到400-500度,再加压50兆帕,挤出0-2.5mm高强的生物颗粒,经振动筛筛分为0-1mm和1-2.5mm的颗粒,检测其强度为3.5兆帕,放置于西库房24小时。
2)制作2.5%放尺的钢质模具,上下模板能上下加压。
3)选用细度为180目的鲁山白毛土质量百分比为60%,细度为150目的朔州高岭土质量百分比为16%,细度为150目的南阳蓝晶石质量百分比为10%,将三种依次加入750型强制混炼机,混炼2-3分钟。
4)加入粒度0-1mm的生物颗粒的质量百分比为8%,混炼2分钟后再加入粒度1-2.5mm的生物颗粒的质量百分比为6%,38公斤的水,混炼3分钟。
5)混炼后的混合料经打料机二次分散。采用200t振动机,利用钢质模具,按照要求的重量2.9㎏振动成型。
6)半成品经检验后放置在干燥车上,空气中放置24小时后进入干燥洞。干燥洞温度控制65度,进车速度按1车/2小时,干燥后砖的水分3%。
7)按照底部2 3,四层以上3 3方式装砖,进入隧道窑的产品在1300℃的温度中进行煅烧,推车1车/小时,保温6小时,出窑后按照国家标准直接拣选包装,得到合格的0.6莫来石砖。
实施例4:
一种莫来石隔热耐火转,其制备方法包括以下步骤:
1)分选废旧树枝300立方,锯末300立方,豆杆300立方,加入雷蒙磨磨成100目的细粉后,混合0.5%的结合剂,注入生物颗粒制造机,加热到400-500度,再加压50兆帕,挤出0-2.5mm高强的生物颗粒,经振动筛筛分为0-1mm和1-2.5mm的颗粒,检测其强度为3.5兆帕,放置于西库房24小时。
2)制作2.5%放尺的钢质模具,上下模板能上下加压。
3)选用细度为180目的鲁山白毛土质量百分比为52%,细度为150目的朔州高岭土质量百分比为17%,细度为150目的南阳蓝晶石质量百分比为13%,将三种依次加入750型强制混炼机,混炼2-3分钟。
4)加入粒度0-1mm的生物颗粒的质量百分比为11%,混炼2分钟后再加入粒度1-2.5mm的生物颗粒的质量百分比为7%,38公斤的水,混炼3分钟。
5)混炼后的混合料经打料机二次分散。采用200t振动机,利用钢质模具,按照要求的重量2.9㎏振动成型。
6)半成品经检验后放置在干燥车上,空气中放置24小时后进入干燥洞。干燥洞温度控制65度,进车速度按1车/2小时,干燥后砖的水分3%。
7)按照底部2 3,四层以上3 3方式装砖,进入隧道窑的产品在1300℃的温度中进行煅烧,推车1车/小时,保温6小时,出窑后按照国家标准直接拣选包装,得到合格的0.6莫来石砖。
本发明的生物颗粒法0.6莫来石砖的理化检测性能及经济性如下表所示:
表一
表二
通过对比可以看出,实施例1-4得到的0.6莫来石砖与传统聚轻法比较,重烧线变化和耐压强度指标得到提高,热导率较低,完全到达国标要求。且成本明显低于传统聚轻法,生产周期缩短,效率提高,能取得明显的经济效益。
1.一种莫来石隔热耐火砖,其特征在于,是由以下质量比例的原料制成:生物颗粒13-20%、白毛土45-60%、高岭土15-30%、蓝晶石10-15%;
所述生物颗粒是将农作物秸秆和木质材料混合磨成细粉后,通过热压挤出得到生物颗粒。
2.根据权利要求1所述的莫来石隔热耐火砖,其特征在于:所述热压挤出的温度为400-500度,压力为50mpa。
3.根据权利要求1所述的莫来石隔热耐火砖,其特征在于:所述莫来石隔热耐火砖为0.6莫来石砖。
4.根据权利要求1所述的莫来石隔热耐火砖,其特征在于:所述生物颗粒的粒度组成按原料的总质量比例计为,0-1mm生物颗粒8-12%、1-2.5mm生物颗粒5-8%。
5.一种莫来石隔热耐火砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将农作物秸秆和木质材料混合后磨制得到100目细粉,加入0.5wt%的结合剂,加热至400-500度,在50mpa的条件下通过挤出成型得到0-2.5mm的生物颗粒,再经过筛分得到0-1mm生物颗粒和1-2.5mm生物颗粒;
2)取白毛土、高岭土、蓝晶石进行干混,干混过程中依次加入0-1mm生物颗粒和1-2.5mm生物颗粒,再加水进行湿混,得到混合料;
3)混合料二次分散后成型得到半成品,所述成型为振动成型;
4)半成品经干燥和烧制后得到成品。
6.根据权利要求5所述的莫来石隔热耐火砖的制备方法,其特征在于:步骤1)至2)中各原料的质量比例为0-1mm生物颗粒8-12%、1-2.5mm生物颗粒5-8%、白毛土45-60%、高岭土15—20%、蓝晶石10—15%。
技术总结