專利名稱：特種耐火耐酸磚及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及耐火材料領域，特別是涉及一種特種耐火耐酸磚及其制備方法。
背景技術：
耐火耐酸磚主要應用在酸再生焙燒爐上，另外，在石油、化工、冶金、電力、化纖、造紙、制藥、化肥等生產場所要大量用到耐火耐酸磚，電鍍室以及塔、池、罐、槽等防腐工程也需要建筑材料具備很強的耐火耐酸性能。隨著產業(yè)的發(fā)展，對耐火耐酸磚的性能也提出了更高的要求。目前，常規(guī)的耐火耐酸磚是以石英、長石、粘土等為主要原料制備而成，但其常溫耐壓強度和熱震穩(wěn)定性不能很好的滿足比較先進的酸再生焙燒爐對耐火耐酸磚性能的要求。在高級耐火耐酸磚的生產中，也采用莫來石、石英為原料，莫來石具有較高的耐火、耐酸腐蝕性能，可以極大的提高耐火耐酸磚的品質，但由于莫來石礦主要分布在捷克、 奧地利、巴西、美國等國，且開采難度大，所以國內主要采用進口，莫來石的價格也比較昂貴。 相關技術中，通常按照如下工藝制作耐火耐酸磚，以特級礬土、焦寶石、葉臘石、莫來石、石英、藍晶石、白剛玉、粘土、二氧化硅微粉、鉀長石等位原料制備而成的一種體積密度較高、耐火度較好的耐火耐酸磚；但這種耐火耐酸磚的體積密度為2. ^g/cm3、氣孔率為 16%，體積密度較低，氣孔率較高，影響其耐火耐酸性能。

發(fā)明內容
為了解決上述相關技術中耐火耐酸磚體積密度較低、顯氣孔率較高、耐火耐酸性不強的問題至少之一，本發(fā)明提供了一種特種耐火耐酸磚及其制備方法，根據(jù)本發(fā)明提供的技術方案制備的耐火耐酸磚具有較高的體積密度、低氣孔率、高耐壓強度、耐磨性強等優(yōu)
點ο為了解決上述問題至少之一，本發(fā)明提供了一種特種耐火耐酸磚，以重量百分含量表示，原料中含有莫來石20 80%，α -Α1203 3 20%，硅線石紅柱石復合料3 5%， 外加結合劑3 5%，其中，結合劑屬于有機結合劑，可以是亞硫酸紙漿廢液或糊精。根據(jù)上述技術方案，優(yōu)選地，特種耐火耐酸磚的原料配比可以是莫來石20 70%, α -Α1203 8 16%，硅線石紅柱石復合料3 17%，外加結合劑3 5%。優(yōu)選地，特種耐火耐酸磚的原料配比可以是莫來石20 50%，α-Α120313 20 %，硅線石紅柱石復合料6 14 %，外加結合劑3 5 %。優(yōu)選地，特種耐火耐酸磚的原料配比還可以是莫來石35 70%，α-Α12035 13%，硅線石紅柱石復合料3 16%，外加結合劑3 5%。在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述莫來石為電熔莫來石或者燒結莫來石。在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述莫來石的粒度為3 lmm、l 0. lmm、-200 -320目；所述α -Al2O3的粒度為-200 -325目；所述硅線石紅柱石復合料的粒度為-80 -200目。在上述技術方案中，所加入的硅線石紅柱石復合料，在加熱到1300°C時會轉變?yōu)槟獊硎?，增大了莫來石在耐火耐酸磚中的含量，增強了耐火耐酸磚的耐火強度，其中，紅柱石在轉化過程中，可以形成良好的莫來石網(wǎng)絡，具有更強的耐火性能，耐火度達1800°C以上，機械強度大，抗熱沖擊性強，荷重轉化點高，并且具有極強的抗化學腐蝕性。根據(jù)本發(fā)明技術方案制備的耐火耐酸磚產品具有較高的體積密度、低氣孔率、高耐壓強度、耐磨性強、耐酸侵蝕性強等特點。本發(fā)明制備的耐火耐酸磚的性能指標見表一。本發(fā)明還提供了一種特種耐火耐酸磚的制備方法，包括步驟102，按照重量百分比含量莫來石20 80%、Ci-Al2O3 3 20%、硅線石紅柱石復合料3 5%、外加結合劑3 5%的原料配比進行配料；步驟104，將配置好的物料和結合劑在輪碾機中混碾；步驟106，將混碾后的物料放置起來，進行困料；步驟108，將物料成型為磚坯；步驟110，對磚坯進行干燥；步驟112，將磚坯進行燒成、保溫；步驟114，把燒成的磚進行冷卻，得到特種耐火耐酸磚。在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述步驟104中，混碾時間為10 20分鐘，所述結合劑的加入量占原料總量的3 5%。優(yōu)選地，所述步驟106中，所述困料過程為將混碾后的物料放置起來，使混碾后的物料中的各種原料組分充分混合，其中，困料的時間為12 M小時。優(yōu)選地，所述步驟108中，采用壓力機將物料成型為磚坯，其中壓力機的成型壓力為315 1000噸，成型磚坯的體積密度為2. 65-2. 75g/cm3。優(yōu)選地，所述步驟110中，對磚坯進行干燥的溫度為60°C 150°C，干燥時間為 12 24小時。優(yōu)選地，所述步驟112中，對磚坯進行燒成的溫度為1480°C 1550°C，保溫時間為 8 12小時。在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述結合劑為糊精。本發(fā)明可以顯著提高耐火耐酸磚的體積密度、耐壓強度、耐磨性、耐酸腐蝕性等， 降低耐火耐酸磚的氣孔率，使得耐火耐酸磚可以應用在條件更加苛刻的場所，擴展耐火耐酸磚的應用領域。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的特種耐火耐酸磚的制備流程圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開的具體實施例的限制。本發(fā)明特種耐火耐酸磚所選用的原料的技術性能為莫來石的粒度3 lmm、l 0. 1mm、-200 -320目；α -Al2O3的粒度為-200 -325目；硅線石紅柱石復合料的粒度為-80 -280目。實施例一一種特種耐火耐酸磚及其制備方法。特種耐火耐酸磚的原料配方(以重量百分比計)莫來石20 80 %，α -Al2O3 3 20 %，硅線石紅柱石復合料3 5 %，外加結合劑 3 5%，其中，結合劑屬于有機結合劑，可以是亞硫酸紙漿廢液或糊精。圖1是本發(fā)明的一個實施例的特種耐火耐酸磚的制備流程圖。如圖1所示，特種耐火耐酸磚的制備方法為按照重量百分比含量莫來石20 80%、α -Al2O3 3 20%、硅線石紅柱石復合料 3 5%、外加結合劑3 5%的原料配比進行配料，將配置好的物料和結合劑(亞硫酸鹽紙漿廢液，比重為1. 25g/cm3)倒入輪碾機進行混碾，混碾時間為20分鐘，亞硫酸鹽紙漿廢液的加入量占原料總量的4%，混碾后困料M小時，困料后將其物料采用壓力機成型為磚坯， 壓力機的成型壓力為400噸，成型磚坯的體積密度為2. 70 2. 75g/cm3，成型后進行干燥， 干燥溫度為110°C，干燥時間為16小時，干燥后進行燒成，燒成溫度為1500°C，保溫時間12 小時，燒成結束后采用自然降溫的方法進行冷卻，最后得到產品特種耐火耐酸磚。實施例二 與實施例一基本相同，其不同之處在于莫來石20 70%，α-Α1203 8 16%，硅線石紅柱石復合料3 17%，外加結合齊[J 3 5%。特種耐火耐酸磚的制備方法與實施例一基本相同，其不同之處在于，混碾時間為 15分鐘，亞硫酸鹽紙漿廢液的加入量占原料總量的3%，困料時間為22小時，壓力機的成型壓力為370噸，干燥溫度為120°C，干燥時間為14小時，燒成溫度為1550°C，保溫時間10小時。實施例三與實施例一基本相同，其不同之處在于莫來石20 50%，α-Al20313 20%，硅線石紅柱石復合料6 14%，外加結合齊[J 3 5%。特種耐火耐酸磚的制備方法與實施例一基本相同，其不同之處在于，混碾時間為 10分鐘，亞硫酸鹽紙漿廢液的加入量占原料總量的5%，困料時間為沈小時，壓力機的成型壓力為350噸，干燥溫度為150°C，干燥時間為11小時，燒成溫度為1500°C，保溫時間11小時。實施例四與實施例一基本相同，其不同之處在于莫來石；35 70 %，α -Al2035 13 %，硅線石紅柱石復合料3 16 %，外加結合劑 3 5%。特種耐火耐酸磚的制備方法與實施例一基本相同，其不同之處在于，混碾時間為 15分鐘，亞硫酸鹽紙漿廢液的加入量占原料總量的3. 5%，困料時間為23小時，壓力機的成型壓力為330噸，干燥溫度為130°C，干燥時間為20小時，燒成溫度為1480°C，保溫時間12 小時。本領域的技術人員應該理解，以上四個實施例中的加工時間、施工壓力、操作溫度等僅為說明本發(fā)明的技術方案，并不僅限于這幾個實施例的數(shù)值，以上實施例的原料配比和制備方法的重新組合，都應在本發(fā)明的保護范圍之內。根據(jù)本發(fā)明技術方案制備的耐火耐酸磚產品具有較高的體積密度、低氣孔率、高耐壓強度、耐磨性強、耐酸侵蝕性強等特點，并且本發(fā)明產品的高溫指標荷重軟化溫度和耐火度由于常規(guī)耐酸磚。本發(fā)明制備的耐火耐酸磚的性能指標見表一。表一
權利要求
1.一種特種耐火耐酸磚，其特征在于，以重量百分比含量表示以重量百分含量表示， 所述特種耐火耐酸原料中含有莫來石20 80%，α -Al2O3 3 20%，硅線石紅柱石復合料 3 5%，外加結合劑3 5%。
2.根據(jù)權利要求1所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于，所述特種耐火耐酸磚原料中含有莫來石20 70 %，α -Al2O3 8 16 %，硅線石紅柱石復合料3 17 %，外加結合劑3 5%。
3.根據(jù)權利要求1所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于，所述特種耐火耐酸磚原料中含有莫來石20 50 %，α -Al2O313 20 %，硅線石紅柱石復合料6 14 %，外加結合劑3 5%。
4.根據(jù)權利要求1所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于，所述特種耐火耐酸磚原料中含有莫來石；35 70 %，α -Al2035 13 %，硅線石紅柱石復合料3 16 %，外加結合劑3 5%。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于，所述莫來石為電熔莫來石或燒結莫來石。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于，所述添加劑具有助燒結作用；所述結合劑屬于有機結合劑，所述結合劑包括亞硫酸紙漿廢液或糊精。
7.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于所述莫來石的粒度為3mm 1mm、Imm 0. lmm、_200目 -320目；所述α -Al2O3的粒度為-200目 -325 目；所述硅線石紅柱石復合料的粒度為-80目 -280目。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的特種耐火耐酸磚，其特征在于，所述硅線石紅柱石復合料由硅線石和紅柱石顆粒復合而成。
9.一種特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟102，按照重量百分比含量莫來石20 80%、α -Al2033 20%、硅線石紅柱石復合料3 5%、外加結合劑3 5%的原料配行配料；步驟104，將配置好的物料和結合劑在輪碾機中混碾；步驟106，將混碾后的物料放置起來，進行困料；步驟108，將物料成型為磚坯；步驟110，對磚坯進行干燥；步驟112，將磚坯進行燒成、保溫；步驟114，把燒成的磚進行冷卻，得到特種耐火耐酸磚。
10.根據(jù)權利要求9所述的特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，所述步驟104中， 混碾時間為10 20分鐘，所述結合劑的加入量占原料總量的3 5%。
11.根據(jù)權利要求9所述的特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，所述步驟106中， 所述困料過程為將混碾后的物料放置起來，使混碾后的物料中的各種原料組分充分混合， 其中，困料的時間為12 M小時。
12.根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，所述步驟108中，采用壓力機將物料成型為磚坯，其中壓力機的成型壓力為315 1000噸，成型磚坯的體積密度為2. 65-2. 75g/cm3。
13.根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，所述步驟110中，對磚坯進行干燥的溫度為60°C 150°C，干燥時間為12 M小時。
14.根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，所述步驟112中，對磚坯進行燒成的溫度為1480°C 1550°C，保溫時間為8 12小時。
15.根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的特種耐火耐酸磚的制備方法，其特征在于，所述結合劑為糊精。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種特種耐火耐酸磚，以重量百分比表示，原料中含有莫來石20～80％，α-Al2O3 3～20％，硅線石紅柱石復合料3～5％，外加結合劑3～5％。本發(fā)明還提供了一種特種耐火耐酸磚的制備方法，包括按照重量百分比含量莫來石20～80％、α-Al2O3 3～20％、硅線石紅柱石復合料3～5％、外加結合劑3～5％進行配料、混碾、困料、磚坯成型、干燥、燒成、保溫及冷卻。根據(jù)本發(fā)明提供的技術方案，可以顯著提高耐火耐酸磚的體積密度、耐壓強度、耐磨性、耐酸腐蝕性等，降低耐火耐酸磚的氣孔率，使得耐火耐酸磚可以應用在條件更加苛刻的場所，滿足工業(yè)生產對耐火耐酸高性能的要求。
文檔編號C04B35/66GK102206083SQ20111005361
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權日2011年3月7日
發(fā)明者劉解華, 張曉磊, 李明歡, 校松波, 趙永安, 郝凌君 申請人:鞏義市五耐科技開發(fā)有限公司