[发明专利]一种低导热多层复合硅铝酸钾砖及其制备方法

权利要求书

1.一种低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：该砖为长方体结构，包括工作层、保温层和隔热层，工作层、保温层沿砖的长度方向相连为一体，保温层位于其宽度方向的端面开设有一个缺口，隔热层的形状与缺口的形状相适配，隔热层置于该缺口内；

工作层是由1#骨料、1#粉料、抗氧化剂外加1#结合剂制成；1#骨料、1#粉料、抗氧化剂之和为100wt%，1#骨料占55-65wt%，1#粉料占35-45wt%，抗氧化剂占3-5wt%；1#结合剂占1#骨料、1#粉料、抗氧化剂之和的3-5wt%；

所述1#骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度1-3mm的碳化硅15-30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15-20wt%；

所述1#粉料为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅20-30wt%；

所述抗氧化剂为金属硅粉与金属铝粉质量比为1-2：1的混合粉；

所述1#结合剂为低钠硅溶胶；

保温层是由2#骨料、混合细粉外加2#结合剂制成；2#骨料、混合细粉之和为100wt%，2#骨料占55wt%，混合细粉占45wt%；2#结合剂占2#骨料、混合细粉之和的3wt%；

所述2#骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10wt%，粒度1-3mm的碳化硅30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15wt%；

所述混合细粉为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅27wt%，高温增强剂3wt%，复合有机造孔剂5wt%；

所述的高温增强剂由下述质量百分比的原料组成：粒度＜0.045mm的合成莫来石 15%、粒度＜0.045mm的氧化铝微粉55%、粒度＜ 0.045mm 的硅微粉 20%、羧甲基纤维素钠 10%；其中，以质量百分含量计，合成莫来石中：莫来石相80－90%、 Fe₂O₃ ＜0.8%、K₂O+Na₂O＜0.3%，氧化铝微粉中Al₂O₃ ＞99%，硅微粉中 SiO₂ ＞ 92%；将上述原料按比例准确称量后放置封闭磨机内研磨，当平均粒度＜0.002mm 后取出准确称量装袋，即得耐火材料用高温增强剂；

所述复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1-3∶1-2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；

所述2#结合剂为聚乙烯醇溶液；

所述隔热层为氧化铝纤维板，氧化铝纤维板1000℃导热系数＜0.03W/m·K，最高使用温度为1350-1450℃ 。

2.如权利要求1所述的低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：三种粒度规格的碳化硅中碳化硅含量为90-98wt%。

3.如权利要求1所述的低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：所述低钠硅溶胶中：Na₂O＜0.006wt%，SiO₂＞30 wt %。

4.如权利要求1所述的低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：所述聚乙烯醇溶液的浓度为1.01-1.02g/cm³，其中聚乙烯醇分子量为25-30万。

5.如权利要求1所述的低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：85-95wt%的氢氧化铝与5-15wt%的碳酸钾在1200-1400℃中保温12-24小时而成。

6.如权利要求1所述的低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：所述混合细粉的制备方法为：将配比组成量的组分共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。

7.如权利要求1所述的低导热多层复合硅铝酸钾砖，其特征在于：所述缺口的截面为梯形或长方形。

8.一种制备如权利要求1-7之任一所述低导热多层复合硅铝酸钾砖的方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，配料：

工作层：先将1#骨料加入1#结合剂混匀，然后加入1#粉料和抗氧化剂后继续混匀，得工作层泥料；

保温层：先将2#骨料加入2#结合剂混匀，然后加入混合细粉后继续混匀，得保温层泥料；

第二步，完成配料后用隔板将模具隔成长度比为1-3：1-2的两个部分，分别将工作层与保温层的泥料加入两个隔室，抽取隔板后压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥后再进一步烘干；

第四步，将烘干后的砖坯以8-10℃/h的升温速度升温至1300-1400℃，保温5-10h后冷却，将氧化铝纤维板粘结到保温层的缺口处，即得低导热多层复合硅铝酸钾砖。