專利名稱：一種堿性空心球磚及其制備方法
技術領域：
本發明屬于耐火材料技術領域，具體地說，涉及到一種堿性空心球磚及其制備方法。
背景技術：
在傳統能源日益枯竭而新能源發展緩慢的今天，當前最迫切的任務是開發輕質、 高強、熱震穩定性好、使用溫度高且能滿足輕質結構高溫爐所需的內襯材料，改變傳統的超高溫窯爐由于采用重質結構而存在的熱容量大、升溫速率低、能耗大、使用壽命短、中期維修量大等缺點，節約能源，降低能耗，為建設資源節約型社會和人類可持續發展服務。由于輕質保溫材料是通過引入氣孔的方式獲得低熱導率，引入大量氣孔會導致輕質材料的重燒線收縮率提高、荷重軟化溫度降低、高溫蠕變嚴重、耐壓強度降低，從而使隔熱材料的使用溫度很難提高，應用范圍受到限制，因此尋找新方法制備新的高溫隔熱材料一直是各國專家的工作重點。現有的隔熱材料中，氧化鋁隔熱材料品種最多，使用溫度高， 隔熱節能效果好，其中輕質氧化鋁空心球陶瓷的應用是隔熱材料技術進步的一個標志，它克服了原有泡沫氧化鋁產品強度低、高溫抗蠕變性能差的缺點，可直接接觸火焰，也可作為高溫內襯結構材料使用，能夠推動傳統高溫窯爐結構改造，為設計新型窯爐結構奠定基礎。 目前常用的氧化鋁空心球輕質磚大多采用氧化鋁粉和磷酸結合，Al2O3含量在95%以上，總體成分比較單一，在抗侵蝕、抗熱震性、耐磨性等方面的性能有待提高，使用范圍也受到限制。

發明內容
本發明的目的在于提供一種具有抗侵蝕能力強，耐磨性能好，抗熱震性能好的堿性空心球磚及其制備方法，以滿足保溫隔熱的要求。本發明的堿性空心球磚由質量百分含量為35 65%的堿性空心球、質量百分含量為35 65 %的粒徑小于或等于325目的粉料、結合劑制成。進一步地，為保證堿性空心球與粉料的結合良好，所述堿性空心球的粒徑為
O.2 5mmο進一步地，所述堿性空心球為鋁鈣空心球、鎂鋁鈣空心球、鎂鈣空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鋁鉻空心球、鎂鈦空心球、氧化鎂空心球、氧化鈣空心球中的一種或多種混合物。進一步地，所述粉料為氧化鎂粉、尖晶石粉、白云石粉、鋁酸鈣粉、氧化鉻粉、氧化鋁粉、氧化鈦粉、氧化鈣粉中的一種或多種混合物。進一步地，所述結合劑為黃糊精溶液、木質磺酸鹽溶液、氯化鎂溶液、磷酸鎂溶液、 硫酸鎂溶液、液態石蠟中的一種。本發明提出的上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將堿性空心球與結合劑在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入粉料，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經80 150°C烘干后，裝窯于1600 1700°C保溫 4 6小時燒成。本發明的堿性空心球磚采用堿性空心球來制備輕質隔熱材料，因此提高了抗堿性侵蝕能力、耐磨性能和抗熱震性能，可以滿足用戶的保溫隔熱的要求。
具體實施例方式下面通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式
如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例I :本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為65 %的粒徑為O. 2 5mm的鎂鋁空心球、質量百分含量為35%的粒徑小于或等于325目的尖晶石粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為黃糊精溶液，其重量為堿性空心球磚重量的8%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將鎂鋁空心球與黃糊精溶液在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入尖晶石粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經80°C烘烤24小時，裝窯于1700°C保溫4小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.42g/cm3。實施例2 本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為10 %的粒徑為O. 2 5mm的鎂鋁鈣空心球、質量百分含量為15 %的粒徑為O. 2 5mm的鎂鈣空心球、質量百分含量為10 %的粒徑為O. 2 5mm的氧化鎂空心球、質量百分含量為33%的粒徑小于或等于325目的氧化鎂粉、質量百分含量為32%的粒徑小于或等于325目的白云石粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為液態石蠟，其重量為堿性空心球磚重量的12%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將鎂鋁鈣空心球、氧化鎂空心球、鎂鈣空心球與液態石蠟在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入氧化鎂粉和白云石粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經150°C烘烤24小時，裝窯于1600°C保溫6小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.85g/cm3。實施例3 本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為20 %的粒徑為O. 2 5mm的氧化鈣空心球、質量百分含量為40 %的粒徑為O. 2 5mm的氧化鎂空心球4、質量百分含量為23% 的粒徑小于或等于325目的氧化鎂粉、質量百分含量為17%的粒徑小于或等于325目的氧化鈣粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為液態石蠟，其重量為堿性空心球磚重量的 10%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將氧化鈣空心球、氧化鎂空心球與液態石蠟在攪拌機中混合均勻， 然后再向攪拌機中加入氧化鎂粉和氧化鈣粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經150°C烘烤24小時，裝窯于1800°C保溫6小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.55g/cm3。實施例4 本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為30%的粒徑為O. 2 5mm的鋁鈣空心球、質量百分含量為25%的粒徑為O. 2 5mm的鎂鈦空心球、質量百分含量為14%的粒徑小于或等于325目的鋁酸鈣粉、質量百分含量為18%的粒徑小于或等于325目的氧化鎂粉、質量百分含量為5%的粒徑小于或等于325目的氧化鋁粉、質量百分含量為8%的粒徑小于或等于325目的氧化鈦粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為氯化鎂溶液，其重量為堿性空心球磚重量的10%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將鋁鈣空心球、鎂鈦空心球與氯化鎂溶液在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入氧化鎂粉、氧化鋁粉、鋁酸鈣粉和氧化鈦粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經110°C烘烤24小時，裝窯于1600°C保溫4小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.62g/cm3。實施例5 本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為55 %的粒徑為O. 2 5mm的鎂鉻空心球、質量百分含量為27%的粒徑小于或等于325目的氧化鎂粉、質量百分含量為18%的粒徑小于或等于325目的氧化鉻粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為硫酸鎂溶液，其重量為堿性空心球磚重量的10%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將鎂鉻空心球與硫酸鎂溶液在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入氧化鎂粉和氧化鉻粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經100°C烘烤24小時，裝窯于1650°C保溫4小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.64g/cm3。實施例6:本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為45%的粒徑為O. 2 5mm的鎂鋁鉻空心球、質量百分含量為32%的粒徑小于或等于325目的氧化鎂粉、質量百分含量為5%的粒徑小于或等于325目的氧化鋁粉、質量百分含量為18%的粒徑小于或等于325目的氧化鉻粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為磷酸鎂溶液，其重量為堿性空心球磚重量的 10%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將續招絡空心球與憐Ife續溶液在攬祥機中混合均勾，然后再向攬祥機中加入氧化鎂粉、氧化鋁粉和氧化鉻粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C:燒成將成型后的坯體取出經120°C烘烤24小時，裝窯于1650°C保溫10小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.72g/cm3。實施例7 本實施例的堿性空心球磚由質量百分含量為50 %的粒徑為O. 2 5mm的鎂鋁空心球、質量百分含量為32%的粒徑小于或等于325目的氧化鎂粉、質量百分含量為18%的粒徑小于或等于325目的氧化鋁粉、結合劑制成。備料時所采用的結合劑為木質磺酸鹽溶液， 其重量為堿性空心球磚重量的10%。上述堿性空心球磚的制備方法包括如下步驟A :混料首先將鎂鋁空心球與木質磺酸鹽溶液在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入氧化鎂粉和氧化鋁粉，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經120°C烘烤24小時，裝窯于1650°C保溫6小時燒成。本實施例中制備的堿性空心球磚的體積密度為1.70g/cm3。
權利要求
1.一種堿性空心球磚，其特征在于由質量百分含量為35 65%的堿性空心球、質量百分含量為35 65%的粒徑小于或等于325目的粉料、結合劑制成。
2.根據權利要求I所述的堿性空心球磚，其特征在于所述堿性空心球的粒徑為0.2 5mm o
3.根據權利要求I或2所述的堿性空心球磚，其特征在于所述堿性空心球為鋁鈣空心球、鎂鋁鈣空心球、鎂鈣空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鋁鉻空心球、鎂鈦空心球、氧化鎂空心球、氧化鈣空心球中的一種或多種混合物。
4.根據權利要求I或2所述的堿性空心球磚，其特征在于所述粉料為氧化鎂粉、尖晶石粉、白云石粉、鋁酸鈣粉、氧化鉻粉、氧化鋁粉、氧化鈦粉、氧化鈣粉中的一種或多種混合物。
5.根據權利要求I或2所述的堿性空心球磚，其特征在于所述結合劑為黃糊精溶液、木質磺酸鹽溶液、氯化鎂溶液、磷酸鎂溶液、硫酸鎂溶液、液態石蠟中的一種。
6.根據權利要求I所述的堿性空心球磚的制備方法，其特征在于包括如下步驟A :混料首先將堿性空心球與結合劑在攪拌機中混合均勻，然后再向攪拌機中加入粉料，攪拌均勻后備用；B :成型稱量混好的料加入模具中，震動加壓成型；C :燒成將成型后的坯體取出經80 150°C烘干后，裝窯于1600 1800°C保溫4 10小時燒成。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種具有抗侵蝕能力強，耐磨性能好，抗熱震性能好的堿性空心球磚及其制備方法，以滿足保溫隔熱的要求。本發明的堿性空心球磚由質量百分含量為35～65％的堿性空心球、質量百分含量為35～65％的粒徑小于或等于325目的粉料、結合劑制成。本發明的堿性空心球磚采用堿性空心球來制備高強輕質隔熱磚，因此提高了抗堿性材料侵蝕能力、耐磨性能和抗熱震性能，可以滿足用戶的保溫隔熱的要求。
文檔編號C04B35/66GK102584303SQ20121006909
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者王家邦, 王立旺 申請人:浙江大學蘇州工業技術研究院