專利名稱：莫來石磚的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種莫來石磚的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：
莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，具有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性好、荷重軟化點(diǎn)高、高溫蠕變值小、硬度大、抗化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于冶金、陶瓷、玻璃、建材等行業(yè)。以莫來石為原料制備的莫來石磚具有優(yōu)良的性能，其耐火度可達(dá)1790℃以上，重質(zhì)材料荷重軟化開始溫度為1600℃-1700℃，常溫耐壓強(qiáng)度為70MPa-260MPa，主要用于熱風(fēng)爐爐頂、高爐爐身和爐底、玻璃熔窯蓄熱室；輕質(zhì)材料荷重軟化開始溫度為1450℃-1600℃，常溫耐壓強(qiáng)度為2MPa-6MPa，主要用于陶瓷燒結(jié)窯內(nèi)襯和石油裂解系統(tǒng)死角爐襯等。
現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了多種制備莫來石磚的方法，主要包括燒結(jié)法和電熔法。工業(yè)上大多采用燒結(jié)法制備輕質(zhì)莫來石磚，包括以下步驟將燒蝕物加在莫來石泥料中，然后依次進(jìn)行混煉、陳腐、擠壓、切割、烘干、燒結(jié)、磨削等工藝后得到莫來石磚。其中，燒蝕物一般為可燃盡物質(zhì)，燒蝕物燃燒后留下的空洞能夠提高莫來石磚的氣孔率，降低莫來石磚的密度和導(dǎo)熱系數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用聚苯乙烯和木屑作為燒蝕物，得到氣孔率較高的莫來石磚。但是，聚苯乙烯燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生包括二噁英等致癌物質(zhì)在內(nèi)的芳香烴，不僅污染環(huán)境，而且危害人類身體健康。同時(shí)，聚苯乙烯價(jià)格昂貴，增加了莫來石磚的生產(chǎn)成本。此外，由于聚苯乙烯可壓縮，在擠壓成型的過程中易回彈、變形，容易導(dǎo)致原料利用率低、磚坯的合格率低，進(jìn)一步增加生產(chǎn)成本。
石油焦是石化行業(yè)的副產(chǎn)物，是原油蒸餾后的重油或其他重油再經(jīng)熱裂轉(zhuǎn)化生成的產(chǎn)品，其主要成分為碳，占80wt％以上，還包括少量氫、氧、硫等雜質(zhì)。石油焦主要用作電解鋁時(shí)的預(yù)焙陽極或陽極糊、碳素行業(yè)生產(chǎn)增碳劑、石墨電極、冶煉工業(yè)硅等。由于石油焦的熱值比煤炭的熱值高，燃燒時(shí)能夠產(chǎn)生大量熱，石油焦也廣泛用作燃料。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種莫來石磚的生產(chǎn)方法，通過本發(fā)明提供的方法減少了致癌物質(zhì)的排放，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提供了一種莫來石磚的生產(chǎn)方法，包括 將莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水混煉，得到混合物料，所述燒蝕物包括石油焦； 將所述混合物料進(jìn)行陳腐處理，得到坯料； 將所述坯料依次經(jīng)過擠壓、切割、烘干、燒結(jié)后，得到莫來石磚。
優(yōu)選的，所述石油焦為含硫量低于0.01％的脫硫石油焦。
優(yōu)選的，所述石油焦的脫硫過程包括 在600---1100℃的溫度下，煅燒所述石油焦。
優(yōu)選的，所述石油焦占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的10％-30％。
優(yōu)選的，所述預(yù)先脫硫的石油焦的粒度為20---300目。
優(yōu)選的，所述燒蝕物還包括木屑粉。
優(yōu)選的，所述木屑粉占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的5％-20％。
優(yōu)選的，所述莫來石為山西莫來石和/或靖州莫來石。
優(yōu)選的，所述結(jié)合劑為蘇州土和/或白毛土。
優(yōu)選的，所述莫來石和結(jié)合劑按重量比為40-70∶30-50。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以莫來石和結(jié)合劑為原料、石油焦為燒蝕物，經(jīng)過混煉、陳腐、擠壓成型、烘干、燒結(jié)等工序得到莫來石磚。由于石油焦的主要成分是碳，占80wt％以上，因此，石油焦燃燒以后能夠在莫來石磚內(nèi)留下空洞，使得到的莫來石磚氣孔率較高，密度較低，導(dǎo)熱系數(shù)較低，能夠起到保溫的作用。由于本發(fā)明提供的方法采用石油焦為燒蝕物，石油焦燃燒過程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等致癌物質(zhì)，減少了對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體健康的損害。同時(shí)，石油焦價(jià)格低廉，降低了莫來石磚的生產(chǎn)成本。由于石油焦熱值較高，在燃燒過程中產(chǎn)生的熱量能夠?qū)⒋u坯燒好，無需另加燃料，進(jìn)一步降低了成本。此外，石油焦不可壓縮，在擠壓成型過程中磚坯不變形，能夠提高坯體的合格率。



為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的莫來石磚的生產(chǎn)工藝路線圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明提供了一種莫來石磚的生產(chǎn)方法，包括 將莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水混煉，得到混合物料，所述燒蝕物包括石油焦； 將所述混合物料進(jìn)行陳腐處理，得到坯料； 將所述坯料依次經(jīng)過擠壓、切割、烘干、燒結(jié)后，得到莫來石磚。
本發(fā)明以莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水為原料，依次經(jīng)過混煉、陳腐、擠壓、切割、烘干、燒結(jié)等工藝后得到莫來石磚。由于燒蝕物在燒結(jié)過程中燃燒生成氣體排掉，使得到的莫來石磚形成較多孔隙，從而起到輕質(zhì)保溫的作用。
本發(fā)明對(duì)莫來石沒有特殊限制，優(yōu)選為山西莫來石和/或靖州莫來石，更優(yōu)選為山西莫來石和靖州莫來石的混合物。按照本發(fā)明，所述山西莫來石優(yōu)選為Al2O3含量大于43％-44％且Fe2O3含量低于0.2％的山西莫來石；所述山西莫來石的粒度優(yōu)選為120目-150目。按照本發(fā)明，所述靖州莫來石優(yōu)選為Al2O3含量大于55％且Fe2O3低于1％的靖州莫來石；所述靖州莫來石的粒度優(yōu)選為150目-200目。所述靖州莫來石和山西莫來石按重量比優(yōu)選為1∶1-2。
按照本發(fā)明，所述結(jié)合劑優(yōu)選為蘇州土和/或白毛土，更優(yōu)選為蘇州土和白毛土的混合物。按照本發(fā)明，所述蘇州土優(yōu)選為Al2O3含量大于33％且Fe2O3含量低于0.6％的蘇州土；所述蘇州土的粒度優(yōu)選為150目-300目。按照本發(fā)明，所述白毛土優(yōu)選為Al2O3含量大于44％且Fe2O3含量低于1％的白毛土；所述白毛土的粒度優(yōu)選為150目-200目。所述蘇州土和白毛土按重量比優(yōu)選為1∶1-2。
按照本發(fā)明，所述莫來石和結(jié)合劑按重量比優(yōu)選為40-70∶30-50。
所述燒蝕物的作用是形成孔隙，使得到的莫來石磚具有較低的密度和較低的導(dǎo)熱系數(shù)。按照本發(fā)明，所述燒蝕物包括石油焦，所述石油焦優(yōu)選為含硫量低于0.01％的脫硫石油焦。本發(fā)明對(duì)所述石油焦的脫硫過程沒有特殊限制，可以將石油焦浸泡在堿性離子液體中，干燥后在高溫下用氫氣還原脫硫，也可以為煅燒脫硫，本發(fā)明優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒脫硫，具體包括以下步驟 在600℃-1100℃的溫度下，煅燒所述石油焦。
所述石油焦經(jīng)過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒脫硫后，優(yōu)選對(duì)其進(jìn)行破碎，得到各種粒度的無硫石油焦。脫硫后的石油焦中的碳含量可達(dá)99％，能夠完全燃燒，并釋放熱量。
按照本發(fā)明，所述預(yù)先脫硫的石油焦的用量?jī)?yōu)選為占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的10％-30％；所述預(yù)先脫硫的石油焦的粒度優(yōu)選為20-300目。
為了使莫來石磚的密度更低，所述燒蝕物優(yōu)選包括木屑粉，所述木屑粉的用量?jī)?yōu)選為占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的5％-20％，所述木屑粉的粒度優(yōu)選為≤60目。
本發(fā)明對(duì)水沒有任何限制，優(yōu)選為自來水。水的用量?jī)?yōu)選為占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的20％-40％。
除了莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水之外，本發(fā)明優(yōu)選加入藍(lán)晶石、氧化鋁細(xì)粉等物質(zhì)中的一種或幾種與莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水一起混煉，以提高莫來石磚的性能。
按照本發(fā)明，將莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水混煉，得到混合物料的過程優(yōu)選包括以下步驟將石油焦、木屑粉等燒蝕物按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法干混均勻后，加入水，攪拌使水、燒蝕物混合均勻，然后加入莫來石、結(jié)合劑，利用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法使全部物料混合均勻；將混合均勻后的物料進(jìn)行對(duì)輥、擠壓，得到混合物料。
本發(fā)明將所述混合物料進(jìn)行陳腐，使其中的碳酸鹽和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)并分解，釋放出氣體，同時(shí)使混合物料中的水分均勻。本發(fā)明對(duì)陳腐時(shí)間沒有特殊限制，優(yōu)選為20h-30h。
按照本發(fā)明，陳腐后得到的坯料通過擠壓、切割成型、烘干、燒結(jié)后即可得到莫來石磚。本發(fā)明對(duì)擠壓成型的方法沒有特殊限制，優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法。烘干的目的在于減少水分，有利于燒制，本發(fā)明優(yōu)選將擠壓成型的坯料烘干至含水分3％。本發(fā)明對(duì)所述燒結(jié)條件沒有特殊限制，燒結(jié)溫度優(yōu)選為1000℃-1500℃，燒結(jié)后保溫時(shí)間優(yōu)選為4h。
燒制得到莫來石磚后，切割成所需尺寸，即可應(yīng)用于陶瓷燒結(jié)窯內(nèi)襯和石油裂解系統(tǒng)死角爐襯等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以莫來石和結(jié)合劑為原料、石油焦為燒蝕物，經(jīng)過混煉、陳腐、擠壓成型、烘干、燒結(jié)等工序得到莫來石磚。由于石油焦的主要成分是碳，占80wt％以上，因此，石油焦燃燒以后能夠在莫來石磚內(nèi)留下空洞，使得到的莫來石磚氣孔率較高，密度較低，導(dǎo)熱系數(shù)較低，能夠起到保溫的作用。由于本發(fā)明提供的方法采用石油焦為燒蝕物，石油焦燃燒過程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等致癌物質(zhì)，減少了對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體健康的損害。同時(shí)，石油焦價(jià)格低廉，降低了莫來石磚的生產(chǎn)成本。由于石油焦熱值較高，在燃燒過程中產(chǎn)生的熱量能夠?qū)⒋u坯燒好，無需另加燃料，進(jìn)一步降低了成本。此外，石油焦不可壓縮，在擠壓成型過程中磚坯不變形，能夠提高坯體的合格率。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的莫來石的生產(chǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)描述，請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的莫來石磚的生產(chǎn)工藝路線圖。
首先，將石油焦和木屑粉等燒蝕物加入到和料機(jī)中，干混均勻后加入水，攪拌5min后依次加入靖州莫來石、山西莫來石、白毛土和蘇州土，攪拌20min，使各成分混合均勻，得到泥料。
其次，將混合后的泥料放入對(duì)輥機(jī)中對(duì)輥、擠壓，使泥料進(jìn)一步練熟，得到混合物料。
再次，將所述混合物料陳腐24小時(shí)，得到坯料。
然后，將所述坯料放入擠磚機(jī)中進(jìn)行切割，將切割好的坯料烘干后入窯，在1000℃-1500℃的溫度下燒制，保溫4小時(shí)，冷卻后得到莫來石磚。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的莫來石磚及其生產(chǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1 將300kg市場(chǎng)購(gòu)得的石油焦在1000℃的溫度下煅燒脫硫，得到無硫石油焦；然后將無硫石油焦破碎，得到粒度為20-300目的無硫石油焦。
實(shí)施例2 取100kg實(shí)施例1制備的20-40目的無硫石油焦、100kg實(shí)施例1制備的100-300目的無硫石油焦和120kg市場(chǎng)購(gòu)得的過20目篩的木屑粉加入到和料機(jī)中，干混均勻后加入350kg自來水，攪拌5min；然后依次向和料機(jī)中加入250kg靖州莫來石、350kg山西莫來石、250kg白毛土和150kg蘇州土，攪拌20min；將混合以后的泥料放入對(duì)輥機(jī)中，通過對(duì)輥、擠壓，將泥料進(jìn)一步練熟；將練熟的泥料陳腐24小時(shí)，然后放入擠磚機(jī)中切割，接著烘干至水分含量為3％時(shí)入窯在1350℃的溫度下燒制，保溫4小時(shí)，冷卻后得到莫來石磚。
對(duì)燒制成的莫來石磚進(jìn)行性能測(cè)試，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)見表1。
表1莫來石磚的技術(shù)指標(biāo)
以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種莫來石磚的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括
將莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水混煉，得到混合物料，所述燒蝕物包括石油焦；
將所述混合物料進(jìn)行陳腐處理，得到坯料；
將所述坯料依次經(jīng)過擠壓、切割、烘干、燒結(jié)后，得到莫來石磚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述石油焦為含硫量低于0.01％的脫硫石油焦。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述石油焦的脫硫過程包括
在600℃-1100℃的溫度下，煅燒所述石油焦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述石油焦占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的10％-30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述預(yù)先脫硫的石油焦的粒度為20-300目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述燒蝕物還包括木屑粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述木屑粉占莫來石和結(jié)合劑總質(zhì)量的5％-20％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述莫來石為山西莫來石和/或靖州莫來石。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述結(jié)合劑為蘇州土和/或白毛土。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述莫來石和結(jié)合劑按重量比為40-70∶30-50。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種莫來石磚的生產(chǎn)方法，包括將莫來石、結(jié)合劑、燒蝕物和水混煉，得到混合物料，所述燒蝕物包括石油焦；將所述混合物料進(jìn)行陳腐處理，得到坯料；將所述坯料依次經(jīng)過擠壓、切割、烘干、燒結(jié)后，得到莫來石磚。由于本發(fā)明提供的方法采用石油焦為燒蝕物，石油焦燃燒過程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等致癌物質(zhì)，減少了對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體健康的損害。同時(shí)，石油焦價(jià)格低廉，降低了莫來石磚的生產(chǎn)成本。由于石油焦熱值較高，在燃燒過程中產(chǎn)生的熱量能夠?qū)⒋u坯燒好，無需另加燃料，進(jìn)一步降低了成本。此外，石油焦不可壓縮，在擠壓成型過程中磚坯不變形，能夠提高坯體的合格率。
文檔編號(hào)C04B35/185GK101811875SQ20101014767
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者曹柏林 申請(qǐng)人:醴陵友立特種陶瓷有限公司