[发明专利]一种玻璃熔窑用轻质耐火材料

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，特别涉及一种玻璃熔窑用轻质耐火材料。

背景技术

我国是世界上最大的发展中国家，也是世界上第二大能源生产国和消费国，但是我国的 能源利用效率低，只有35％左右，远低于发达国家水平。要实现经济社会的可持续发展，必 须走节约资源的道路，同时还要不断提高能源利用效率。

工业窑炉是工业生产中的主要耗能设备，其节能问题是当前的一个重要课题。以浮法玻 璃工业窑炉为例，目前浮法玻璃工业窑炉一般都采用大型粘土砖砌筑，该砖体积密度通常都 大于2.40g/cm³，导热系数大于1.00W/m·k(热面1000℃)，用该砖砌筑的玻璃工业窑炉热容 量大，散热快，保温性能及抗热震性能差，所以导致玻璃窑炉能耗高，热效率低，温度不易 控制，且使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是提供一种比重小，重量轻，导热系数小的玻璃熔窑用轻质耐火材料。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种玻璃熔窑用轻质耐火材料，由以 下重量百分含量的原料制成：微孔莫来石轻质骨料40～60％，高温水泥5～15％，硅微粉5～ 10％，高铝微粉6～18％，粘土粉4～12％，膨胀剂2～8％，减水剂0.1～0.3％。

其中，微孔莫来石轻质骨料的粒径为0.1～8mm，Al₂O₃的重量百分含量≥45％，Fe₂O₃的重 量百分含量≤0.6％，微孔莫来石轻质骨料的体积密度为1.0～1.8g/cm³，显气孔率为30～ 60％，桶压强度≥15Mpa，气孔孔径D50≤80um，莫来石相含量≥45％；高温水泥为纯铝酸钙水 泥，Al₂O₃的重量百分含量≥65％，比表面积≥10000cm²/g；硅微粉中SiO₂的重量百分含量≥ 90％，粒度小于1um的硅微粉的重量百分含量＞85％；高铝微粉中Al₂O₃的重量百分含量≥65％ ，Fe₂O₃的重量百分含量≤1.2％，细度为320目；粘土粉中Al₂O₃的重量百分含量≥40％，Fe₂O₃的重量百分含量≤1.2％，细度为400目；膨胀剂为蓝晶石和/或红柱石；减水剂为三聚磷酸 钠或六偏磷酸钠。

本发明玻璃熔窑用轻质耐火材料的制备方法为：按组成配方配料，加适量水搅拌均匀， 然后浇注振动成型，经养护后在110℃条件下烘干，之后在隧道窑或倒焰窑中高温烧结，最 后切割、打磨，制成轻质耐火材料。

在养护过程中，本发明的原料高温水泥和硅微粉与水发生反应，产生很高的强度，在烘 干后得到了高的低温强度和中温强度；在高温烧结过程中，游离的CaO与高铝微粉中的 Al₂O₃发生反应，形成了高强度的二铝酸钙(CA₂)和六铝酸钙(CA₆)，硅微粉中的SiO₂与高 铝微粉中的Al₂O₃发生反应，形成了抗热震性良好的莫来石相，从而提高了材料的高温强度 和抗热震性。

本发明轻质耐火材料的主要晶相为莫来石相、刚玉相、少量的CA₂相和CA₆相，其中微孔 莫来石轻质骨料中的莫来石相和制备过程中生成的莫来石相具有良好的抗热震性，刚玉相具 有高耐火度和良好的耐腐蚀性能，CA₂相和CA₆相具有很高的高温强度。

本发明玻璃熔窑用轻质耐火材料具有比重小、重量轻、强度高、抗热震性好、耐火度高 (＞1650℃)、导热系数小等优点。用本发明玻璃熔窑用轻质耐火材料代替普通的大型粘土 砖材料用在玻璃熔窑上，可以大大减轻窑体重量，可减轻重量达30～60％，可减少热容量， 抗热震性好，窑炉的使用寿命得到极大的提高，同时节约成本，导热系数小，保温效果好， 热损失少，显著提高了热能利用效率，节约了能源，降低了成本。

具体实施方式

实施例1