[发明专利]含镁铝尖晶石的耐火砖及其制备方法

说明书

本发明提供一种含镁铝尖晶石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒20%～30%、六铝酸钙小颗粒12%～24%、煤矸石小颗粒14.5%～27%、粉煤灰10%～28%、空心玻璃微珠8%～18%、石英砂11%～28%、复合防渗剂1.6%～3.8%、二氧化硅气凝胶3%～5%、余量为纸浆水。所述含镁铝尖晶石的耐火砖成分搭配合理、具有较高的耐腐蚀性、良好的热稳定性和较高的荷重软化温度。本发明还提供一种上述含镁铝尖晶石的耐火砖的制备方法，该方法步骤简单、易于工业化生产。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体的说，涉及了一种含镁铝尖晶石的耐火砖及其制备方法。

背景技术

耐火材料由于对高温介质良好的抗侵蚀性，以及具有保温隔热的性能， 在冶金、石化、玻璃等高温行业被广泛使用。随着我国对节能降耗的重视程度不断提高，具有良好保温隔热效果的轻质耐火材料得到了更多的研究与发展。不定形耐火材料由于具有施工便利、生产成本低，以及衬体的整体结构性好等优势，而受到了特别的关注，其中尤以耐火浇注料应用得最为广泛。

现有的耐火砖大多为粘质隔热耐火砖，粘土砖主要由莫来石、玻璃相和方石英及石英所组成。通常以硬质粘土为原料，预先煅烧成熟料，然后配以软质粘土，以半干法或可塑法成型，温度在1300℃～1400℃烧成粘土砖制品，也可以加少量的水玻璃、水泥等结合剂制成不烧制品和不定形材料。还有这种耐火砖使用寿命短，不可再利用。另外，由于传统的耐火骨料中气孔尺寸较大，孔径多处于毫米级，这样当该材料在高温环境中使用时，由于通过气孔内气体辐射传热与对流传热的加剧，会使耐火材料的导热系数升高，进而降低了耐火材料的隔热保温效果，增大了热能的流失，导致能源成本的上升。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种具有较高的荷重软化温度、较高的耐腐蚀性的含镁铝尖晶石的耐火砖及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种含镁铝尖晶石的耐火砖，它包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒20%～30%、六铝酸钙小颗粒12%～24%、煤矸石小颗粒14.5%～27%、粉煤灰10%～28%、空心玻璃微珠8%～18%、石英砂11%～28%、复合防渗剂1.6%～3.8%、二氧化硅气凝胶3%～5%、余量为纸浆水。

基于上述，所述含镁铝尖晶石的耐火砖包括下述质量百分数的原料：镁铝尖晶石大颗粒22.4%～26.7%、六铝酸钙小颗粒13%～22%、煤矸石小颗粒17%～21%、粉煤灰13%～22%、空心玻璃微珠10%～16%、石英砂13%～21.5%、复合防渗剂2%～3.5%、二氧化硅气凝胶3.5%～5%、余量为纸浆水。

基于上述，所述复合防渗剂由质量比为1：（2～3）：5纳米碳酸锶、纳米硫酸锶和纳米硫酸钡组成。

基于上述，所述镁铝尖晶石大颗粒的粒度为2 mm～4 mm；所述六铝酸钙小颗粒的粒度为0 mm～1 mm；所述煤矸石小颗粒的粒度为0 mm～1 mm。

基于上述，所述石英砂的粒度小于0.074 mm、所述空心玻璃微珠的粒度小于0.074mm。

基于上述，所述粉煤灰的粒度小于0.043 mm。

本发明还一种含镁铝尖晶石的耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照上述质量百分数的原料计算，将镁铝尖晶石大颗粒、六铝酸钙小颗粒、煤矸石小颗粒和纸浆水进行混碾制得预制泥料；然后向所述预制泥料中加入粉煤灰、空心玻璃微珠、石英砂、复合防渗剂、二氧化硅气凝胶并进行混碾制得混碾泥料；

（2）将所述混碾泥料压制成砖坯，所述砖坯经干燥煅烧后制得所述含镁铝尖晶石的耐火砖。