CN112028609A - 一种废料制备的钙长石轻质耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废料制备的钙长石轻质耐火材料及其制备方法，由以下原料制备得到：38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石、5～15wt％钙长石砖废料、12～16wt％的耐火粘土、15～20wt％的碳酸钙、3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维、1～5wt％的发泡剂；所述钙长石砖废料为切割工序剩余的边角料和/或外观不合格的产品。本发明通过将废弃的钙长石砖作为原料制备钙长石耐火砖，一方面降低了原料成本，同时还解决了废料处理问题。并且，制备得到的钙长石耐火砖不仅具有均匀的孔径分布结构，同时具有较好的耐压强度以及优异的导热性能。

Description

一种废料制备的钙长石轻质耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种废料制备的钙长石轻质耐火材料及其制备方法。
背景技术
钙长石砖具有高气孔率、低体积密度、良好的绝热性能，被普遍应用于各种工业窑炉内部耐火砖与筒体之间空间的保温隔热填充材料。用以减少窑炉的热量散失从而获得高的能量利用效率。钙长石熔点为1550℃，具有密度小、热膨胀系数小、热导率低、在还原性气氛中可稳定存在等特点，可部分替代工作温度在1000～1300℃的粘土质、硅质及高铝质耐火材料，并实现节能减排。
现有钙长石轻质耐火材料，尤其是钙长石轻质耐火砖，不仅存在体积密度不可控，保温隔热效果待进一步提高的问题；同时，现有技术制备钙长石砖的过程因工艺或原料问题等，会产生大量的废弃钙长石砖，不仅提高了生产成本，还带了废料处理问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废料制备的钙长石轻质耐火材料及其制备方法，本发明解决了钙长石砖的废料问题，同时制备得到的钙长石耐火材料耐压强度高，导热性能优异。
本发明提供一种废料制备的钙长石轻质耐火材料，由以下原料制备得到：
38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石、5～15wt％钙长石砖废料、12～16wt％的耐火粘土、15～20wt％的碳酸钙、3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维、1～5wt％的发泡剂；
所述钙长石砖废料为切割工序剩余的边角料和/或外观不合格的产品。
优选的，所述钙长石砖废料的粒径为180～220目；所述煤矸石的粒径为300～400目；所述叶腊石的粒径为180～220目。
优选的，所述耐火粘土的粒径为300～400目；所述碳酸钙的粒径为550～650目。
优选的，所述钙长石砖废料中的主要成分为Al2O3:30～50％、SiO2:40～50％、CaO：10～20％。
本发明提供一种废料制备的钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石和5～15wt％钙长石砖废料进行球磨，得到球磨浆料；
B)将12～16wt％的耐火粘土和15～20wt％的碳酸钙加入球磨浆料中混合，得到混合浆料；
C)将3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维和1～5wt％的发泡剂加入混合浆料中，得到浇注料：
D)将所述浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和烧制，得到废料制备的钙长石轻质耐火材料。
优选的，所述球磨浆料中物料的粒径为1000～2000目。
优选的，所述浇注的温度为25～29℃；所述浇注的时间为10～16min。
优选的，所述干燥的温度为75～120℃，所述干燥的时间为96～120小时。
优选的，所述烧制的温度为1240～1280℃；所述烧制的升温时间为45～50小时；所述烧制的保温时间为2～6小时。
优选的，所述步骤C)具体为：
将3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂和1～5wt％的含锆纤维加入混合浆料中，搅拌6～14min，再加入1～5wt％的发泡剂，搅拌20～45s，得到浇注料。
本发明提供了一种废料制备的钙长石轻质耐火材料，由以下原料制备得到：38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石、5～15wt％钙长石砖废料、12～16wt％的耐火粘土、15～20wt％的碳酸钙、3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维、1～5wt％的发泡剂；所述钙长石砖废料为切割工序剩余的边角料和/或外观不合格的产品。本发明通过将废弃的钙长石砖作为原料制备钙长石耐火砖，一方面降低了原料成本，同时还解决了废料处理问题。并且，制备得到的钙长石耐火砖不仅具有均匀的孔径分布结构，同时具有较好的耐压强度(1.0MPa以上)以及优异的导热性能(导热系数≤0.18W/(m·K))。
具体实施方式
本发明提供了一种废料制备的钙长石轻质耐火材料，由以下原料制备得到：
38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石、5～15wt％钙长石砖废料、12～16wt％的耐火粘土、15～20wt％的碳酸钙、3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维、1～5wt％的发泡剂；
所述钙长石砖废料为切割工序剩余的边角料和/或外观不合格的产品。
在本发明中，所述煤矸石的质量分数优选为38～45wt％，更优选为39～44wt％，最优选为40～43wt％，具体的，在本发明的实施例中，可以是43wt％。
在本发明中，所述叶腊石一方面作为硅源提供二氧化硅，在烧制过程中形成钙长石相、莫来石相等，另一方面叶腊石中除硅源以外的成分可以起增强砖坯强度的作用。所述叶腊石的质量分数优选为3～5wt％，更优选为4wt％，具体的，在本发明的实施例中，可以是4wt％。
在本发明中，所述钙长石砖废料为由切割工序切割之后剩余的边角料，或者是在制备过程中因外观不合格而产生的残次品，其成分Al2O3:40％、SiO2:45％、CaO：15％。所述钙长石砖废料的质量与煤矸石和叶腊石的总质量之比优选为(15～25)：(75～85)，更优选为20:80；具体的，所述钙长石砖废料的质量分数优选为5～15wt％，更优选为10～13wt％，具体的，在本发明的实施例中，可以是13wt％。本发明中的钙长石砖废料的添加量不宜过多，添加量过多容易导致砖坯不易烧结，同时，还应同时降低煤矸石的用量，由原来的50wt％左右降至本申请中的38～45wt％。若不对原料成分进行调整，容易影响砖坯的烧成效果。
在本发明中，所述耐火粘土能够在湿坯在成型过程中聚合其他粉料增强湿坯强度。所述耐火粘土可以是漳州泥、鲁山泥和苏州泥等；所述耐火粘土的质量分数优选为12～16wt％，更优选为13～15wt％，最优选为14wt％，具体的，在本发明的实施例中，可以是14wt％。
在本发明中，所述碳酸钙作为钙源在高温作用下生成氧化钙，形成钙长石相。所述碳酸钙的质量分数优选为15～20wt％，更优选为16～19wt％，最优选为17～18wt％，具体的，在本发明的实施例中，可以是18wt％。
所述水泥的质量分数优选为3～6wt％，更优选为4～5t％，具体的，在本发明的实施例中，可以是5wt％。
在本发明中，所述含锆纤维中Al2O3含量优选为35～50wt％。其具有有机纤维特性，可在人体内降解，并使烧成后的砖体耐温由长期使用温度1230℃提高到1260℃。在本发明中，所述含锆纤维的质量分数优选为1～5wt％，更优选为2～4wt％，最优选为3wt％；所述含锆纤维的直径优选为2～4μm。
区别于上述耐火材料中的主要成分(煤矸石、叶腊石、钙长石砖废料、耐火粘土、碳酸钙、水泥和含锆纤维)，在本发明中，所述发泡剂和促凝剂为辅助成分，本发明中的发泡剂和促凝剂的质量分数指的是，以上述主要成分为基准，所述发泡剂占所述主要成分总质量的1～5wt％，所述促凝剂占所述主要成分总质量的4～8wt％。
在本发明中，所述促凝剂的质量分数优选为4～8wt％，更优选为5～7wt％，最优选为6wt％；所述发泡剂优选为水泥发泡剂，主要成分为偶氮二甲酸二异丙酯，所述发泡剂的质量分数优选为1～5wt％，更优选为2～4wt％，最优选为3wt％。
在本发明中，所述煤矸石的粒径优选为300～400目，更优选为320～380目，最优选为330～350目，具体的，在本发明的实施例中，可以是325目；
所述碳酸钙的粒径优选为550～650目，更优选为580～630目，最优选为600目，具体的，在本发明的实施例中，可以是600目；
所述叶腊石的粒径优选为180～220目，更优选为190～210目，最优选为200目，具体的，在本发明的实施例中，可以是200目；
所述耐火粘土的粒径优选为300～400目，更优选为320～380目，最优选为330～350目，具体的，在本发明的实施例中，可以是325目。
本发明提供了一种废料制备的钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石和5～15wt％钙长石砖废料进行球磨，得到球磨浆料；
B)将12～16wt％的耐火粘土和15～20wt％的碳酸钙加入球磨浆料中混合，得到混合浆料；
C)将3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维和1～5wt％的发泡剂加入混合浆料中，得到浇注料：
D)将所述浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和烧制，得到废料制备的钙长石轻质耐火材料。
在本发明中，上述制备方法中所使用的的原料的种类、用量和粒径与上文所述的各原料的种类、用量和粒径一致，在此不再赘述。
本发明优选先将煤矸石、叶腊石和钙长石砖废料按照比例加入球磨机中进行球磨，直至目数达到1000～2000目。所述球磨的时间不做严格的限定，以最终球磨的粒径是否能够达到1000～2000目的程度为准。优选的，本发明中的球磨时间优选为6～7小时。
在上述球磨浆料中加入耐火粘土和碳酸钙，进行搅拌，得到混合浆料。
在本发明中，所述搅拌时料浆的温度优选控制在40℃以下，所述搅拌的时间优选为8～16min，更优选为10～15min。
得到的混合浆料中，加入水泥、促凝剂和含锆纤维，搅拌6～14min，然后再加入发泡剂搅拌20～45s，得到浇注料。
然后，本发明将所得浇注料在模具中浇注成型，得到坯体。
在本发明中，所述浇注的时间优选为10～16min，更优选为11～15min，最优选为12～14min，具体的，在本发明的实施例中，可以是15min；所述浇注的温度优选为25～29℃，更优选为26～28℃，具体的，在本发明的实施例中，可以是26℃。
得到坯体之后，本发明对得到的坯体进行静置养护，直至浆料完全凝固达到脱模要求，凝固时间控制在2h～4h之间最宜，料浆凝固状态达到用手触摸后料浆不粘手，说明完全凝固。优选的，本发明在浇注之前在浇注模具内里刷脱模剂，有助于在脱模过程中不损坏湿坯。
脱模之后，对坯体进行干燥，得到干燥的坯体。
在本发明中，所述干燥的温度优选设置为梯形上升的温度，具体为：
共设置50～80小时烘干时间，设置7～9个升温段，每2～4小时上升20℃，直至温度升至120℃，120℃保温12小时，烘干完毕；烘干温度设置成梯形上升温度有利于砖坯在烘干的过程中水分匀速析出，避免水分逸出过快导致砖坯裂纹，减少砖坯裂纹率，提高合格率。
本发明对干燥后的坯体进行烧制，得到耐压型钙长石轻质耐火材料。
在本发明中，所述烧制的温度优选为1240～1280℃，更优选为1260℃；所述烧制的升温时间优选为45～50小时，更优选为46～49小时，具体的，在本发明的实施例中，可以是48小时。所述烧制的保温时间优选为2～6小时，更优选为3～5小时。
进一步的，本发明还提供一种废料制备的钙长石轻质耐火砖，将上述废料制备的钙长石轻质耐火材料的制备方法中的模具具体使用制砖模具即可直接得到废料制备的钙长石轻质耐火砖。
本发明提供了一种废料制备的钙长石轻质耐火材料，由以下原料制备得到：38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石、5～15wt％钙长石砖废料、12～16wt％的耐火粘土、15～20wt％的碳酸钙、3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维、1～5wt％的发泡剂；所述钙长石砖废料为切割工序剩余的边角料和/或外观不合格的产品。本发明通过将废弃的钙长石砖作为原料制备钙长石耐火砖，一方面降低了原料成本，同时还解决了废料处理问题。并且，制备得到的钙长石耐火砖不仅具有均匀的孔径分布结构，同时具有较好的耐压强度(1.0MPa以上)以及优异的导热性能(导热系数≤0.18W/(m·K))。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种废料制备的钙长石轻质耐火材料及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将172kg煤矸石份料、16kg的叶腊石粉料和52kg的钙长石回料加入球磨机进行球磨，球磨时间为6h，直至目数达到2000目。
将球磨完成的料浆放出，置于储料池中保持搅拌备用。
一次搅拌，从储料池中抽取球磨料浆200kg与62kg耐火粉料(例如漳州泥、鲁山泥和苏州泥等耐火粘土以及碳酸钙)同时搅拌17min，料浆温度控制在40℃以下；
二次搅拌：同时加入水泥10kg与促凝剂32kg、含锆纤维6kg等辅料搅拌15min，搅拌完成后添加发泡剂搅拌30s，让其充分搅拌，使气泡更加均匀。
定量浇注：一次浇注32个模具、浇注时间控制在16min内，室内温度控制在26℃。
静置养护：凝固时间控制在2h之内。
脱模：在料浆浇注之前在磨具里刷上脱模剂，有助于在脱模过程中不会损坏湿坯，达到脱模时间后进行脱模上架
干燥：脱模上架后进入烘干室进行烘干，设定烘干时间在24h、干燥温度设置成梯形上升温度，干燥窑内温度控制在120℃以下。
烧制：烘干完成后，进行烧成，烧成时间设置在48h，烧成温度为1260℃保温时间为5h。
切割后的钙长石砖体积密度为481kg/m3，耐压强度1.5Mpa，导热系数0.17W/(m.k)，性能指标与不加入钙长石砖废料基本无差异，因此，钙长石砖废料可作为回料循环使用，节省成本。
实施例2
将172kg煤矸石份料、20kg的叶腊石粉料和52kg的钙长石回料加入球磨机进行球磨，球磨时间为6h，直至目数达到2000目。
将球磨完成的料浆放出，置于储料池中保持搅拌备用。
一次搅拌，从储料池中抽取球磨料浆196kg与64.68kg耐火粉料(例如漳州泥、鲁山泥和苏州泥等耐火粘土以及碳酸钙)同时搅拌17min；
二次搅拌：同时加入水泥7.84kg与促凝剂19kg、含锆纤维3.92kg等辅料搅拌15min，搅拌完成后添加发泡剂搅拌30s，让其充分搅拌，使气泡更加均匀。
定量浇注：一次浇注196个模具、浇注时间控制在16min内，室内温度控制在26℃。
静置养护：凝固时间控制在2h之内。
脱模：在料浆浇注之前在磨具里刷上脱模剂，有助于在脱模过程中不会损坏湿坯，达到脱模时间后进行脱模上架
干燥：脱模上架后进入烘干室进行烘干，设定烘干时间在24h、干燥温度设置成梯形上升温度，干燥窑内温度控制在120℃以下。
烧制：烘干完成后，进行烧成，烧成时间设置在48h，烧成温度为1260℃保温时间为5h。
切割后的钙长石砖体积密度为472kg/m3，耐压强度1.16Mpa，导热系数0.18W/(m·K)，性能指标与不加入钙长石砖废料基本无差异，因此，钙长石砖废料可作为回料循环使用，节省成本。
对比例1：
将112kg煤矸石份料、12kg的叶腊石粉料和120kg钙长石回料加入球磨机进行球磨，球磨时间为6h，直至目数达到2000目。
将球磨完成的料浆放出，置于储料池中保持搅拌备用。
一次搅拌，从储料池中抽取球磨料浆196kg与64.68kg耐火粉料(例如漳州泥、鲁山泥和苏州泥等耐火粘土以及碳酸钙)同时搅拌8～16min
二次搅拌：同时加入水泥8kg与促凝剂19kg、含锆纤维3.92kg等辅料搅拌15min，搅拌完成后添加发泡剂搅拌30s，让其充分搅拌，使气泡更加均匀。
定量浇注：一次浇注196个模具、浇注时间控制在16min内，室内温度控制在26℃。
静置养护：凝固时间控制在2h之内。
脱模：在料浆浇注之前在磨具里刷上脱模剂，有助于在脱模过程中不会损坏湿坯，达到脱模时间后进行脱模上架
干燥：脱模上架后进入烘干室进行烘干，设定烘干时间在24h、干燥温度设置成梯形上升温度，干燥窑内温度控制在120℃以下。
烧制：烘干完成后，进行烧成，烧成时间设置在48h，烧成温度为1260℃保温时间为5h。
由以上方法制得的钙长石砖体积密度为453kg/m3，耐压强度0.6Mpa，导热系数(平均350℃)0.21W/(m·K)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种废料制备的钙长石轻质耐火材料，由以下原料制备得到：
38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石、5～15wt％钙长石砖废料、12～16wt％的耐火粘土、15～20wt％的碳酸钙、3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维、1～5wt％的发泡剂；
所述钙长石砖废料为切割工序剩余的边角料和/或外观不合格的产品。
2.根据权利要求1所述的钙长石轻质耐火材料，其特征在于，所述钙长石砖废料的粒径为180～220目；所述煤矸石的粒径为300～400目；所述叶腊石的粒径为180～220目。
3.根据权利要求1所述的钙长石轻质耐火材料，其特征在于，所述耐火粘土的粒径为300～400目；所述碳酸钙的粒径为550～650目。
4.根据权利要求1所述的钙长石轻质耐火材料，其特征在于，所述钙长石砖废料中的主要成分为Al2O3:30～50％、SiO2:40～50％、CaO：10～20％。
5.一种废料制备的钙长石轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将38～45wt％的煤矸石、3～5wt％的叶腊石和5～15wt％钙长石砖废料进行球磨，得到球磨浆料；
B)将12～16wt％的耐火粘土和15～20wt％的碳酸钙加入球磨浆料中混合，得到混合浆料；
C)将3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂、1～5wt％的含锆纤维和1～5wt％的发泡剂加入混合浆料中，得到浇注料：
D)将所述浇注料浇注成型，脱模后依次进行干燥和烧制，得到废料制备的钙长石轻质耐火材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述球磨浆料中物料的粒径为1000～2000目。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述浇注的温度为25～29℃；所述浇注的时间为10～16min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为75～120℃，所述干燥的时间为96～120小时。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烧制的温度为1240～1280℃；所述烧制的升温时间为45～50小时；所述烧制的保温时间为2～6小时。
10.根据权利要求5～9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C)具体为：
将3～6wt％的水泥、4～8wt％的促凝剂和1～5wt％的含锆纤维加入混合浆料中，搅拌6～14min，再加入1～5wt％的发泡剂，搅拌20～45s，得到浇注料。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1424280A (zh) * 2003-01-14 2003-06-18 北京科技大学 一种轻质耐火砖
CN101792328A (zh) * 2010-03-22 2010-08-04 南京工业大学 多孔性料浆坯体的制备方法
CN102942376A (zh) * 2012-11-23 2013-02-27 山东鲁阳股份有限公司 钙长石轻质耐火砖及其制备方法
CN106396727A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 长兴盛华耐火材料有限公司 一种轻型耐火材料及其制备方法
CN106518115A (zh) * 2016-11-17 2017-03-22 过冬 一种耐火材料及其制备方法
CN107056324A (zh) * 2015-06-19 2017-08-18 徐荣浛 一种钙长石轻质隔热砖及其制备方法
CN108164250A (zh) * 2018-01-10 2018-06-15 和县明生环保材料有限责任公司 一种自保温烧结多孔砖及烧结工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1424280A (zh) * 2003-01-14 2003-06-18 北京科技大学 一种轻质耐火砖
CN101792328A (zh) * 2010-03-22 2010-08-04 南京工业大学 多孔性料浆坯体的制备方法
CN102942376A (zh) * 2012-11-23 2013-02-27 山东鲁阳股份有限公司 钙长石轻质耐火砖及其制备方法
CN107056324A (zh) * 2015-06-19 2017-08-18 徐荣浛 一种钙长石轻质隔热砖及其制备方法
CN106396727A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 长兴盛华耐火材料有限公司 一种轻型耐火材料及其制备方法
CN106518115A (zh) * 2016-11-17 2017-03-22 过冬 一种耐火材料及其制备方法
CN108164250A (zh) * 2018-01-10 2018-06-15 和县明生环保材料有限责任公司 一种自保温烧结多孔砖及烧结工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪文 等: "利用天然原料合成钙长石轻质耐火砖的研究", 《地质找矿论丛》 *
张朝晖 等: "《冶金环保与资源综合利用》", 31 January 2016, 冶金工业出版社 *
李凯琦 等: "《风化型高岭土深加工技术》", 30 June 2017, 中国建材工业出版社 *
袁林 等: "《绿色耐火材料》", 31 January 2015, 中国建材工业出版社 *

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