[发明专利]生物质颗粒物蚀孔轻质耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物质颗粒物蚀孔轻质耐火材料及其制备方法，生物质颗粒物蚀孔轻质耐火材料含有基本料，所述基本料含有的组分及各组分的质量份如下：生物质颗粒物：30份～35份；煅烧铝矾土微粉：20份～25份；铝矾土生料颗粒料：15份～20份；煅烧莫来石微粉：10份～15份；a‑氧化铝微粉：5份～8份。本发明以比较低廉的成本和比较环保的制备手段得到，并且绿色环保、体积密度小、高温结构强度大、热震稳定性较好、导热系数较低和抗腐蚀特性强。

技术领域

本发明涉及一种生物质颗粒物蚀孔轻质耐火材料及其制备方法，属于轻质耐火材料领域。

背景技术

目前，针对于我国乃至全球能源消耗过快的现状，隔热保温节能材料的研究显得尤为重要。而隔热保温是节能的重要措施之一，具有分子结构微孔的轻质耐火材料具备质量轻、导热系数低等一系列优异的性能，在保温领域具有重要的地位。特别是以聚轻球莫来石砖、聚轻球高铝砖为代表的轻质耐火砖，是一种广泛应用于用于钢铁、冶金、锻造、陶瓷、退火热处理、玻璃及石油化工热工窑炉设备内衬的耐火材料。目前这种轻质材料普遍以聚苯乙烯颗粒、石油碳焦颗粒为发泡剂，这种材料熔点低、易挥发，能够在耐火材料烧成过程中，在高温环境下在材料内部形成密闭气孔，使材料实现轻质化。但是这两种颗粒发泡剂在使用过程中，特别是在高温环境下，会产生一氧化碳、二噁英等有害气体和不溶于水的胶化物，容易对生态环境造成破坏，且在生产过程中对人体产生危害，大规模生产的时候处理不当甚至致人窒息中毒，危及生命。同时，由于聚苯乙烯颗粒、石油碳焦颗粒等发泡剂自身结构松软，没有结构强度，在成型过程中受力挤压时会收缩变形，而在低温烘干过程中又会受热膨胀，往往对耐火材料本体结构造成二次破坏，虽然达到了使耐火材料轻质化的目的，但是又同时使得耐火材料存在本身结构强度不够，使用寿命较短等问题。所以强化结构强度，实现无害化生产，一直是聚轻球莫来石、聚轻球高铝砖等轻质耐火材料亟需解决的问题。

针对聚苯乙烯聚轻球为发泡剂的轻质耐火材料在生产过程中所存在的污染问题，国内有研发机构开发了如“一种煤矸石制备莫来石砖的方法(CN200710051657)”专利技术，通过将煤炭挖掘过程中所残留的煤矸石通过造粒，利用其耐温度较低可被烧蚀的特性，代替聚苯乙烯聚轻球作为制备轻质耐火材料的蚀孔颗粒，但是煤矸石成分复杂，自身的含硫物质较多，在燃烧过程中容易形成二氧化硫和焦油等物质，且材料自身强度大(体密达到2.2g/cm³)，加工过程中破碎难度较大，因此虽然该技术的应用，去除了聚苯乙烯球发泡剂在高温燃烧过程中存在的二噁英有害气体的排放问题，但是在大规模推广过程中又产生了新的污染问题。针对这一问题“一种新的莫来石轻质隔热保温砖的配方”(CN101362651A)的专利技术，以锯末制备莫来石轻质隔热保温砖，虽然同时解决了聚苯乙烯聚轻球发泡剂和煤矸石蚀孔颗粒在燃烧时所产生的二次环境污染，但是其生产工艺较复杂，再加上锯末遇水容易结团，产生的气孔大小不同且分布不均匀，导致结构强度不一致，大批量生产的质量无法控制，同时材料表面形成的显气孔较多，使得材料在使用过程中容易因为腐蚀性气体或物质侵蚀导致寿命下降，依然没有从根本上解决轻质耐火材料结构强度和使用寿命问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种生物质颗粒物蚀孔轻质耐火材料，它以比较低廉的成本和比较环保的制备手段得到，并且绿色环保、体积密度小、高温结构强度大、热震稳定性较好、导热系数较低和抗腐蚀特性强。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种生物质颗粒物蚀孔轻质耐火材料，它含有基本料，所述基本料含有的组分及各组分的质量份如下：

生物质颗粒物：30份～35份；

煅烧铝矾土微粉：20份～25份；

铝矾土生料颗粒料：15份～20份；

煅烧莫来石微粉：10份～15份；

a-氧化铝微粉：5份～8份。