本發(fā)明涉及一種耐磨耐火磚及其制備方法,屬于耐火材料領域。
背景技術:
:耐火磚是用耐火黏土或其他耐火原料燒制成的具有一定形狀和尺寸的耐火材料,能耐1580℃-1770℃的高溫。按制備工藝方法來劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚(熔鑄磚)、耐火隔熱磚;按形狀和尺寸可分為標準型磚、普通磚、特異型磚等。耐火磚可用作建筑窯爐和各種熱工設備的高溫建筑材料和結(jié)構(gòu)材料,并在高溫下能經(jīng)受各種物理化學變化和機械作用。近年來,國內(nèi)耐火磚生產(chǎn)工藝發(fā)展迅速,市場上出現(xiàn)了種類繁多、性能各異的耐火磚。中國專利號為:200710062457.5的發(fā)明專利公開了一種硅質(zhì)隔熱耐火磚,本發(fā)明耐火磚由硅石細粉81-85%,珍珠巖15-19%,外加占上述主原料總重的下列輔料:鐵鱗粉0.45-0.55%,水泥0.9-1.1%,石灰乳6.5-7.5%,紙漿1.95-2.2%組成,制備工藝為:將硅石細粉、珍珠巖按比例加入濕碾內(nèi),然后加入鐵鱗粉、水泥干碾1-2分鐘后,加入占主原料總重的1.8-2.2%的水,然后加入石灰乳,碾壓10-15分鐘,最后加入紙漿,碾壓10-15分鐘,出碾,成型制坯。采用上述原料和工藝制得的耐火磚雖然解決了現(xiàn)有粘土質(zhì)隔熱耐火磚存在荷重變形溫度低、高溫下易收縮、導熱率較大、保溫效果不好等缺陷,但是其耐火性和耐磨性與國外耐火磚相比較,仍存在較大的差距,無法滿足出口市場的需求。。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種耐磨耐火磚及其制備方法,以解決現(xiàn)有耐火磚耐磨性能差和耐火度低的問題。為了解決上述問題,本發(fā)明采用如下技術方案:一種耐磨耐火磚,由以下重量份的原料制成:高硅鐵尾礦24-36、魚眼石17-29、金剛砂11-17、頁巖陶粒14-22、轉(zhuǎn)爐鋼渣22-34、赤泥18-32、石榴子石15-20、廢舊輪胎粉10-15、高爐熔渣12-19、電解錳渣10-15、羧甲基淀粉鈉8-14、普通硅酸鹽水泥38-46、鈦酸鉀鎂片晶9-18、木質(zhì)素磺酸鈣3-7。一種耐磨耐火磚的制備方法,由下列步驟組成:(1)將高硅鐵尾礦、魚眼石、轉(zhuǎn)爐鋼渣、赤泥、高爐熔渣、電解錳渣混合均勻,粉碎,過80-120目篩,790-830℃煅燒2-3h,冷卻至室溫,400-600r/min干法球磨20-40min,然后按照固液比1:5-6將球磨后的粉末加入到質(zhì)量分數(shù)為25%的硫酸溶液中,水浴加熱至50-60℃,保溫浸泡3-4h,靜置冷卻后過濾,濾渣用水洗滌至中性,按照固液比1:4-5將洗滌后的濾渣加入到質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液中,加熱至70-80℃,保溫浸泡2-3h,靜置冷卻后過濾,濾液通入二氧化碳氣體至ph為8-10時,關閉二氧化碳,靜置陳化2-3h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,540-580℃溫煅燒1-2h,冷卻至室溫,待用;(2)按照質(zhì)量比1:3-4將步驟(1)制得的原料與固含量為20%的鋁溶膠混合,充分攪拌均勻,再加入相當于漿料質(zhì)量10-15%的聚乙烯醇和5-10%的六偏磷酸鈉,500-700r/min干法球磨10-20min,然后在真空度為1-3pa、溫度為-50~-80℃的條件下冷凍干燥24-38h,再在空氣氣氛下以3-5℃/min的速率升溫至360-420℃,保溫5-7h,再以2-4℃/min的速率升溫至760-820℃,保溫3-6h,再以6-8℃/min的速率升溫至1440-1480℃,保溫1-3h,冷卻至室溫,得到耐火料;(3)將石榴子石、石油焦渣、金剛砂、頁巖陶粒混合均勻,粉碎,過50-100目篩后與步驟(2)制得的耐火料進行干混,混合4-7min,然后加入適量的水,并加入余下原料進行濕混,混合3-5min;(4)將步驟(3)制得的混合料加入成型模具中壓制成型,成型壓力為20-25mpa,脫模后進行曬水養(yǎng)護,4-8h養(yǎng)護一次,養(yǎng)護10-15天,然后自然環(huán)養(yǎng)護即可。本發(fā)明的有益效果:(1)本發(fā)明通過從高硅鐵尾礦、魚眼石、轉(zhuǎn)爐鋼渣、赤泥、高爐熔渣、電解錳渣等原料中提取二氧化硅,然后配合鋁溶膠進行冷凍干燥和高溫煅燒,可以得到以莫來石為主要成分的耐火料,該耐火料加入到磚中,可以大大提高耐火磚的耐火性,使得耐火磚在高溫下仍能保持優(yōu)異的綜合性能,同時實現(xiàn)了高硅鐵尾礦、轉(zhuǎn)爐鋼渣、赤泥、高爐熔渣、電解錳渣等固體廢渣的再資源化利用,具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益;(2)本發(fā)明通過調(diào)整耐火磚的配方,添加了金剛砂、廢舊輪胎粉、鈦酸鉀鎂片晶等原料,提高和保證耐火磚耐磨性能,同時可以改善耐火磚的耐腐蝕性和抗熱震性,使得耐火磚不易磨損和受到熱震、侵蝕而損壞,使用壽命長。具體實施方式一種耐磨耐火磚,由以下重量(kg)的原料制成:高硅鐵尾礦30、魚眼石23、金剛砂14、頁巖陶粒18、轉(zhuǎn)爐鋼渣28、赤泥25、石榴子石18、廢舊輪胎粉12、高爐熔渣15、電解錳渣13、羧甲基淀粉鈉11、普通硅酸鹽水泥42、鈦酸鉀鎂片晶13、木質(zhì)素磺酸鈣5。一種耐磨耐火磚的制備方法,由下列步驟組成:(1)將高硅鐵尾礦、魚眼石、轉(zhuǎn)爐鋼渣、赤泥、高爐熔渣、電解錳渣混合均勻,粉碎,過100目篩,805℃煅燒2.5h,冷卻至室溫,500r/min干法球磨30min,然后按照固液比1:5將球磨后的粉末加入到質(zhì)量分數(shù)為25%的硫酸溶液中,水浴加熱至55℃,保溫浸泡3h,靜置冷卻后過濾,濾渣用水洗滌至中性,按照固液比1:4將洗滌后的濾渣加入到質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液中,加熱至75℃,保溫浸泡2.5h,靜置冷卻后過濾,濾液通入二氧化碳氣體至ph為9時,關閉二氧化碳,靜置陳化2.5h,過濾,濾渣洗滌干凈,烘干,560℃溫煅燒1.5h,冷卻至室溫,待用;(2)按照質(zhì)量比1:3將步驟(1)制得的原料與固含量為20%的鋁溶膠混合,充分攪拌均勻,再加入相當于漿料質(zhì)量12%的聚乙烯醇和8%的六偏磷酸鈉,600r/min干法球磨15min,然后在真空度為2pa、溫度為-60℃的條件下冷凍干燥32h,再在空氣氣氛下以4℃/min的速率升溫至390℃,保溫6h,再以3℃/min的速率升溫至810℃,保溫4h,再以7℃/min的速率升溫至1460℃,保溫2h,冷卻至室溫,得到耐火料;(3)將石榴子石、石油焦渣、金剛砂、頁巖陶粒混合均勻,粉碎,過80目篩后與步驟(2)制得的耐火料進行干混,混合6min,然后加入適量的水,并加入余下原料進行濕混,混合4min;(4)將步驟(3)制得的混合料加入成型模具中壓制成型,成型壓力為22mpa,脫模后進行曬水養(yǎng)護,6h養(yǎng)護一次,養(yǎng)護12天,然后自然環(huán)養(yǎng)護即可。上述實施例制得的耐火磚的的性能檢測結(jié)果與國外耐火磚性能參數(shù)相比較如下表所示:國外耐火磚上述實施例生產(chǎn)的耐火磚耐火度,℃17551790磨損量,cm32.51.3當前第1頁12