一種保溫耐火磚的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于耐火材料技術領域，尤其涉及一種保溫耐火磚。
【背景技術】
[0002]世界范圍內能源緊缺，各種熱工設備是工業(yè)生產中的重要設施，也是能源消耗大戶，因此，要求各種熱工設備的耐火層、保溫隔熱層的性能良好是熱工設備長期安全使用和節(jié)能降耗獲得較好經濟效益的保證。
[0003]目前，生產制造各種材質的耐火磚及及其制品，要求具有輕質、保溫、隔熱和耐火性能，基本采用如下方法:(I)加入可燃物，如植物可燃物、聚輕球等；(2)加入低密度、低耐火度輕質材料，諸如膨脹珍珠巖、閉孔珍珠巖。其中方法(I)中加入的可燃物在產品燒結過程中燒失產生氣孔而獲得輕質、隔熱保溫的效果。方法(2)通過加入低密度輕質材料，以加大產品體積與重量比而獲得輕質、隔熱保溫的效果，然而大量地加入低密度輕質材料(例如珍珠巖，其耐火度低只有1350°C，嚴格來說不屬于耐火材料的范疇)，破壞了產品的整體耐火度、線變化率等高溫性能，從而大大降低了產品的使用壽命，并且浪費資源和污染環(huán)境；同時隨著原料的緊缺，各種原料的價格越來越高，從而導致保溫耐火磚的生產成本也逐漸增高。
[0004]粉煤灰是一種燃煤電廠排出的主要固體廢棄物，也是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量也逐年增加，大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣，若排入水系會造成河流淤塞，且粉煤灰中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。目前，粉煤灰的有效利用率較低，僅在水泥工業(yè)和耐火材料工業(yè)有少量利用。
[0005]本發(fā)明考慮將粉煤灰用于制備保溫耐火磚。

【發(fā)明內容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種保溫耐火磚，該保溫耐火磚的強度較高。
[0007]本發(fā)明提供了一種保溫耐火磚，由以下組分制備得到，所述組分包括:
[0008]粉煤灰 10?40重量份；
[0009]所述粉煤灰中AI2O3的質量百分含量大于20%，且Fe203的質量百分含量小于6%。
[0010]優(yōu)選的，還包括20?65重量份的耐火粘土、15?40重量份的植物可燃物與0.3?1.5重量份的聚輕球。
[0011]優(yōu)選的，所述耐火粘土為高鋁礬土、蘇州泥、漳州泥與魯山泥中的一種或多種。
[0012]優(yōu)選的，所述植物可燃物的粒徑為I?5_。
[0013]優(yōu)選的，所述聚輕球的粒徑為0.8?1.5mm。
[0014]優(yōu)選的，所述保溫耐火磚中Al2O3的質量百分含量大于等于20%，小于75%，且Al2O3與S12的質量百分含量之和大于等于85%。
[0015]優(yōu)選的，所述保溫耐火磚中Al2O3的質量百分含量大于等于28%，小于75%，且Al2O3與S12的質量百分含量之和大于等于90%。
[0016]優(yōu)選的，所述保溫耐火磚中Al2O3的質量百分含量大于等于32%，小于75%，且AI2O3與Si02的質量百分含量之和大于等于95%。
[0017]優(yōu)選的，所述保溫耐火磚的容重為590?1050kg/m3。
[0018]優(yōu)選的，所述粉煤灰的粒徑為150?325目。
[0019]本發(fā)明提供了一種保溫耐火磚，由以下組分制備得到，所述組分包括:10?40重量份的粉煤灰；所述粉煤灰中AI2O3的質量百分含量大于20%，且Fe203的質量百分含量小于6%。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用特定的粉煤灰用于制備保溫耐火磚，粉煤灰本身的體密比較輕，可以使用在不同容重的保溫磚中，降低了生產成本，同時提高了保溫耐火磚的強度，具有良好的保溫、隔熱效果。
[0020]實驗表明，本發(fā)明制備的保溫耐火磚的常溫耐壓強度為1.2?3.5MPa。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]本發(fā)明提供了一種保溫耐火磚，由以下組分制備得到，所述組分包括:
[0023]粉煤灰 10?40重量份；
[0024]所述粉煤灰中AI2O3的質量百分含量大于20%，且Fe203的質量百分含量小于6%。
[0025]粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰外觀類似水泥，顏色在乳白色到灰黑色之間變化。粉煤灰的顏色是一項重要的質量指標，可以反映含碳量的多少和差異。在一定程度上也可以反映粉煤灰的細度，顏色越深粉煤灰粒度越細，含碳量越高。粉煤灰就有低鈣粉煤灰和高鈣粉煤灰之分。通常高鈣粉煤灰的顏色偏黃，低鈣粉煤灰的顏色偏灰。粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，具有較高的吸附活性，顆粒的粒徑范圍為0.5?300μπι。并且珠壁具有多孔結構，孔隙率高達50%?80%，有很強的吸水性。
[0026]我國粉煤灰的主要氧化物組成為:Si02、Al203、Fe0、Fe203、Ca0、Ti02、Mg0、K20、Na20、SO3、MnO2等，此外還有P2O5等O
[0027]粉煤灰可以直接用于制備高強度保溫耐火磚，無需經過另外的加工，而且制備得到的高強度保溫耐火磚具有良好的保溫、絕熱性能，可在不同溫度下使用，能夠滿足電力、石化、冶金等大部分領域的絕熱保溫的需要。本發(fā)明對所述的粉煤灰原料沒有特殊限制，化學成分滿足AI2O3含量大于20%，F(xiàn)e203含量小于6%即可，優(yōu)選為山西雜質含量少、Fe203含量小的粉煤灰;優(yōu)選所述粉煤灰中AI2O3含量大于28%，F(xiàn)e203的含量小于5% ;更優(yōu)選粉煤灰中AI2O3含量大于30%，F(xiàn)e203的含量小于4% ;再優(yōu)選為粉煤灰中AI2O3含量大于32%，F(xiàn)e203的含量小于3%。
[0028]當所述粉煤灰中Al2O3含量大于20%,Fe2O3含量小于6%，制備得到的保溫耐火磚的使用溫度為800°C?1400°C;當所述粉煤灰中Al2O3含量大于28% ,Fe2O3含量小于5%，制備得到的保溫耐火磚的使用溫度為1000°C以上；當所述粉煤灰中Al2O3含量大于30% ,Fe2O3含量小于4%，制備得到的保溫耐火磚的使用溫度為1300°C以上;所述粉煤灰中Al2O3含量大于32% ,Fe2O3含量小于3%，制備得到的保溫耐火磚的使用溫度為1400°C以上。
[0029]所述粉煤灰的含量優(yōu)選為15?40重量份，更優(yōu)選為20?40重量份，再優(yōu)選為21?37重量份。粉煤灰的物理性質中，細度和粒度是比較重要的項目，它直接影響著粉煤灰的其他性質，粉煤灰越細，細粉所占的比重越大，其活性也越大，本發(fā)明的粉煤灰必須達到一定的粒度，粒度的大小將直接影響保溫耐火磚的成型質量。在本發(fā)明中，所述粉煤灰的粒度優(yōu)選為150?325目，更優(yōu)選為200?325目。
[0030]本發(fā)明采用特定的粉煤灰用于制備保溫耐火磚，粉煤灰本身的體密比較輕，可以使用在不同容重的保溫磚中，降低了生產成本，同時提高了保溫耐火磚的強度，具有良好的保溫、隔熱效果。
[0031]按照本發(fā)明優(yōu)選還包括20?6重量份的耐火粘土、15?40重量份的植物可燃物與0.3?1.5重量份的聚輕球。
[0032]其中，所述耐火粘土的含量優(yōu)選為20?61重量份，更優(yōu)選為20?50重量份，再優(yōu)選為20?50重量份，最優(yōu)選為20?45重量份;所述耐火粘土為本領域技術人員熟知的耐火粘土即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為高鋁礬土、蘇州泥、漳州泥與魯山泥中的一種或多種。
[0033]所述植物可燃物的含量優(yōu)選為17.5?38.5重量份;所述植物可燃物為本領域技術人員熟知的植物可燃物即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為鉆木肩;所述鉆木肩可為軟質木肩，也可為硬質木肩，并無特殊的限制，優(yōu)選陳腐10?30天后方可使用;所述植物可燃物的粒徑優(yōu)選為I?5mm。
[0034]所述聚輕球的含量優(yōu)選為0.5?1.5重量份，更優(yōu)選為0.5?1.45重量份，再優(yōu)選為
0.9?1.45重量份;所述聚輕球為本領域技術人員熟知的聚輕球即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為聚苯乙烯顆粒經過發(fā)泡而成的聚輕球；所述聚輕球的粒徑優(yōu)選為0.8?2.5mm，更優(yōu)選為I?2mm的顆粒占80%以上。
[0035]按照本發(fā)明，所述保溫耐火磚中優(yōu)選Al2O3的質量百分含量大于等于20%，小于75%，且AI2O3與Si02的質量百分含量之和大于等于85% ;更優(yōu)選AI2O3的質量百分含量大于等于28%，小于75%，且Al2O3與S12的質量百分含量之和大于等于90% ;再優(yōu)選為Al2O3的質量百分含量大于等于32%，小于75%，且Al2O3與S12的質量百分含量之和大于等于95%。
[0036]所述保溫耐火磚的容重優(yōu)選包括600kg/m3、800kg/m3與1000kg/m3三種容重等級。
[0037]本發(fā)明還提供了一種上述保溫耐火磚的制備方法，將10?40重量份的粉煤灰與其他組分混合，成型，烘干，煅燒，得到保溫耐火磚;所述粉煤灰中Al2O3的質量百分含量大于20%，且Fe203的質量百分含量小于6%。
[0038]所述粉煤灰同上所述，在此不再贅述;所述其他組分優(yōu)選包括20?65重量份的耐火粘土、15?40重量份的植物可燃物與0.3?1.5重量份的聚輕球。所述耐火粘土、植物可燃物與聚輕球均同上所述，在此不再贅述。
[0039]所述成型、烘干、煅燒為本領