本發明涉及耐火材料技術領域,尤其涉及一種可凈化空氣的耐火磚的制備方法。
背景技術:
霧霾,顧名思義是霧和霾。但是霧和霾的區別很大。空氣中的灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的氣溶膠系統造成視覺障礙的叫霾。霾就是灰霾(煙霞)。
霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統。多出現于秋冬季節,是近地面層空氣中水汽凝結(或凝華)的產物。霧的存在會降低空氣透明度,使能見度惡化,如果目標物的水平能見度降低到1000米以內,就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(或凝華)物的天氣現象稱為霧(Fog)。
霾,也稱灰霾(煙霧)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁。將目標物的水平能見度在1000~10000米的這種現象稱為輕霧或靄(Mist)。形成霧時大氣濕度應該是飽和的(如有大量凝結核存在時,相對濕度不一定達到100%就可能出現飽和)。由于液態水或冰晶組成的霧散射的光與波長關系不大,因而霧看起來呈乳白色或青白色和灰色。
霧霾天氣是一種大氣污染狀態,霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述,尤其是PM2.5(空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。隨著空氣質量的惡化,陰霾天氣現象出現增多,危害加重。中國不少地區把陰霾天氣現象并入霧一起作為災害性天氣預警預報。統稱為“霧霾天氣”。
城市中的空氣包含有氣體、粉塵等大量污染物,最近幾年,PM2.5,也就是大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,得到廣泛關注。眾多研究從不同方面解釋,肺癌和呼吸道疾病的死亡率會隨著PM2.5的增加而增長。但隨著監測手段的復雜化,更低濃度的污染物影響被發現,部分研究者逐步認識到空氣污染并不只與呼吸病死亡有關,有意識的將關注點投注在空氣污染和心臟健康之間的聯系上。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種可凈化空氣的耐火磚的方法,有效降低了空氣中的PM2.5,有利于大氣污染環境治理。
本發明提出一種可凈化空氣的耐火磚的制備方法,包含以下步驟:
步驟一:將秸稈反復機械粉碎至粉狀,過120目篩,得到秸稈粉;
步驟二:將秸稈粉與礬土細粉加水攪拌均勻后,制成粘度500-2000cps的膠狀物;
步驟三:將氮化硅細粉、剛玉細粉、黏土、莫來石細粉、礬土細粉加水按比例依次加入攪拌機中攪拌,攪拌均勻后,制成磚坯原料備用;
步驟四:將磚坯原料質量的10%加入模具中,放在振動臺上,3分鐘后均勻成型,此時磚坯原料在模具內厚度約為2-3cm,然后涂抹一層厚度為3-5mm的秸稈粉與礬土細粉膠狀物,再加入10%的磚坯原料,涂抹一層膠狀物,只至磚坯原料加完;此時,模具內的磚坯結構為上下外層為磚坯原料,內層為磚坯原料和膠狀物交替結構;
步驟五:將成型后的磚坯放入磚窯中,等碼好一窯磚坯,在氮氣的保護下從常溫勻速升溫至1200℃,升溫時間為1-2h,并保持高溫燒結2-3h,然后通入空氣繼續燒結5-8h,停火保溫5h后,出窯冷卻然后得到耐火磚。
優選的,所述步驟二中秸稈粉與礬土細粉以及水的重量百分比為50-70∶25-35∶10-25。
優選的,所述步驟三中的坯磚原料的粒徑和重量百分比包括:
優選的,所述剛玉中氧化鋁的含量≥85%,所述莫來石中氧化鋁的含量≥72%,二氧化硅的含量≥23%。
采用秸稈作為活性炭的制備原料,不但可以降低成本,還可以防止秸稈焚燒,有利于大氣污染環境綜合治理。
直接將活性炭的制備過程融入耐火磚的制備過程中,減少了燒結時間,能夠有效降低能源消耗。
二氧化鈦,作為光涂料顏料的催化劑,不僅是一種環境安全的清潔劑,而且可以起到節省能量還有保護環境資源的作用。早期日本和英國的科學家將二氧化鈦涂覆在城市馬路的鋪路石表面,用以清洗路面空氣。二氧化鈦可以與瀝青混合,減少空氣中的污染物。當汽車經過時,含二氧化鈦的混凝土或瀝青可以凈化空氣,消除車輛排放物中25%到45%的氮氧化物。將二氧化鈦涂覆在混凝土面上,其清洗空氣的效果同樣顯著。
制備的耐火磚可以采用分層吸附的方式對大氣中的顆粒物進行有效吸附,吸附效果好且持久,同時由于加入了納米級二氧化鈦,對空氣中的二氧化硫等有害氣體可以起到光催化降解的作用。
本方案相比于傳統方案的有益之處在于:本發明使用秸稈作為活性炭的制備原料,活性炭起到吸附空氣中小顆粒的作用,加入二氧化鈦凈化空氣中的有害氣體,同時將活性炭的制備過程融入耐火磚的制備過程中,減少了燒結時間,能夠有效降低能源消耗,成本低,效果好,整個制備過程符合國家可持續發展戰略要求。
具體實施方式
實施例1:
本發明提出一種可凈化空氣的耐火磚的制備方法,包含以下步驟:
步驟一:將秸稈反復機械粉碎至粉狀,過120目篩,得到秸稈粉;
步驟二:將秸稈粉與礬土細粉加水攪拌均勻后,制成粘度為500-2000cps的膠狀物;
步驟三:將氮化硅細粉、剛玉細粉、黏土、莫來石細粉、礬土細粉加水按比例依次加入攪拌機中攪拌,攪拌均勻后,制成磚坯原料備用;
秸稈粉與礬土細粉以及水的重量百分比為60:25:15;
步驟四:將磚坯原料質量的10%加入模具中,放在振動臺上,3分鐘后均勻成型,此時磚坯原料在模具內厚度約為2cm,然后涂抹一層厚度為3mm的秸稈粉與礬土細粉膠狀物,再加入10%的磚坯原料,涂抹一層膠狀物,只至磚坯原料加完;此時,模具內的磚坯結構為上下外層為磚坯原料,內層為磚坯原料和膠狀物交替結構;
所述步驟三中的坯磚原料的粒徑和重量百分比包括:
所述碳化硅的純度為95%以上,剛玉中氧化鋁的含量≥85%,所述莫來石中氧化鋁的含量≥72%,二氧化硅的含量≥23%。
步驟五:將成型后的磚坯放入磚窯中,等碼好一窯磚坯,在氮氣的保護下從常溫勻速升溫至1200℃,升溫時間為1.5h,并保持高溫燒結2h,然后通入空氣繼續燒結6h,停火保溫5h后,出窯冷卻然后得到耐火磚。
實施例2:
本發明提出一種可凈化空氣的耐火磚的制備方法,包含以下步驟:
步驟一:將秸稈反復機械粉碎至粉狀,過120目篩,得到秸稈粉;
步驟二:將秸稈粉與礬土細粉加水攪拌均勻后,制成粘度為500-2000cps的膠狀物;
步驟三:將氮化硅細粉、剛玉細粉、黏土、莫來石細粉、礬土細粉加水按比例依次加入攪拌機中攪拌,攪拌均勻后,制成磚坯原料備用;
秸稈粉與礬土細粉以及水的重量百分比為50:30:20;
步驟四:將磚坯原料質量的10%加入模具中,放在振動臺上,3分鐘后均勻成型,此時磚坯原料在模具內厚度約為2.5cm,然后涂抹一層厚度為3mm的秸稈粉與礬土細粉膠狀物,再加入10%的磚坯原料,涂抹一層膠狀物,只至磚坯原料加完;此時,模具內的磚坯結構為上下外層為磚坯原料,內層為磚坯原料和膠狀物交替結構;
所述步驟三中的坯磚原料的粒徑和重量百分比包括:
所述剛玉中氧化鋁的含量≥85%,所述莫來石中氧化鋁的含量≥72%,二氧化硅的含量≥23%。
步驟五:將成型后的磚坯放入磚窯中,等碼好一窯磚坯,在氮氣的保護下從常溫勻速升溫至1200℃,升溫時間為1h,并保持高溫燒結2.5h,然后通入空氣繼續燒結5h,停火保溫5h后,出窯冷卻然后得到耐火磚。
實施例3:
本發明提出一種可凈化空氣的耐火磚的制備方法,包含以下步驟:
步驟一:將秸稈反復機械粉碎至粉狀,過120目篩,得到秸稈粉;
步驟二:將秸稈粉與礬土細粉加水攪拌均勻后,制成粘度為500-2000cps的膠狀物;
步驟三:將氮化硅細粉、剛玉細粉、黏土、莫來石細粉、礬土細粉加水按比例依次加入攪拌機中攪拌,攪拌均勻后,制成磚坯原料備用;
秸稈粉與礬土細粉以及水的重量百分比為65:25:10;
步驟四:將磚坯原料質量的10%加入模具中,放在振動臺上,3分鐘后均勻成型,此時磚坯原料在模具內厚度約為3cm,然后涂抹一層厚度為4mm的秸稈粉與礬土細粉膠狀物,再加入10%的磚坯原料,涂抹一層膠狀物,只至磚坯原料加完;此時,模具內的磚坯結構為上下外層為磚坯原料,內層為磚坯原料和膠狀物交替結構;
所述步驟三中的坯磚原料的粒徑和重量百分比包括:
所述剛玉中氧化鋁的含量≥85%,所述莫來石中氧化鋁的含量≥72%,二氧化硅的含量≥23%。
步驟五:將成型后的磚坯放入磚窯中,等碼好一窯磚坯,在氮氣的保護下從常溫勻速升溫至1200℃,升溫時間為1.5h,并保持高溫燒結1.5h,然后通入空氣繼續燒結7h,停火保溫5h后,出窯冷卻然后得到耐火磚。
對實施例1-3進行檢測:
此檢測數據只針對上述檢測樣品。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。