本發明屬于耐火保溫材料技術領域,具體涉及一種剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚的生產方法。
背景技術:
隨著我國工業的發展,能量消耗總量越來越高,選擇和應用技術性能優良的絕熱保溫材料,可以降低窯爐輻射熱損失、提高窯爐熱效率,是實現工業熱工設備優質高產、低消耗和節能減排最有效的技術手段。
目前耐火保溫材料主要有輕質粘土磚、聚輕球磚、輕質莫來石磚、氧化鋁空心球磚等,尺寸以標準磚為主,一般為230mm*114mm*65mm,其缺點是比重大、生產工藝復雜、有粉塵污染、不能現場加工、導熱系數大、強度低、使用溫度低、保溫效果差、不能直接作為窯爐內襯使用等等。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種生產工藝簡單、無環境污染的剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚的生產方法,生產的輕質磚強度高、耐高溫、保溫效果好,能夠直接作為窯爐內襯使用。
本發明所述的剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚的生產方法,是以白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維為原料,以初始強度粘結劑和高溫燒結強度粘結劑為復合結合劑,以水為分散介質,形成混合料漿,經真空吸濾、高壓成型、干燥、高溫燒結制得輕質磚。
其中:
所述白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維的質量比為3-5:1-3:3-5。
所述初始強度粘結劑為纖維素、聚乙烯醇、淀粉、糊精按照質量比2:0.1:3:2的混合物。
所述高溫燒結強度粘結劑為鋁溶膠與硅溶膠按照質量比1-2:1-2的混合物。
所述鋁溶膠為pH為2-3的鹽酸法高堿度鋁溶膠。
所述初始強度粘結劑與高溫燒結強度粘結劑的質量比為1:1。
所述初始強度粘結劑和高溫燒結強度粘結劑的總質量占白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維總質量的1.5-2.5%。
所述生產方法包括以下步驟:
(1)配制初始強度粘結劑水溶液:
按照纖維素、水質量比2:6-8,聚乙烯醇、水質量比0.1:100-150,淀粉、水質量比3:5-8,糊精、水質量比2:6-8,分別配制溶液后再混合得到初始強度粘結劑水溶液;
(2)配制高溫燒結強度粘結劑:
將鋁溶膠與硅溶膠按照質量比1-2:1-2混合,得到高溫燒結強度粘結劑;
(3)配制混合料漿:
室溫條件下,將白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維加入到水中攪拌均勻,再加入初始強度粘結劑水溶液、高溫燒結強度粘結劑,混合均勻得到混合料漿;
(4)后處理:
混合料漿進入模具,經真空吸濾、高壓成型、干燥、高溫燒結制得剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚。
步驟(4)干燥溫度為100-300℃,干燥時間16-24h。
步驟(4)高溫燒結溫度為1000-1700℃,高溫燒結時間3-8h。
本發明具有以下有益效果:
本發明工藝簡單,不需要復雜的生產設備,成本低,對環境無污染;通過原料的優選以及粘結劑的復配使得生產的輕質磚強度高、耐高溫、保溫效果好,能夠直接作為窯爐內襯使用。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明做進一步描述。
實施例1
剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚的生產方法如下:
(1)配制初始強度粘結劑水溶液:
按照纖維素、水質量比2:8,聚乙烯醇、水質量比0.1:100,淀粉、水質量比3:7,糊精、水質量比2:8,分別配制溶液后再混合得到初始強度粘結劑水溶液;
(2)配制高溫燒結強度粘結劑:
將鋁溶膠與硅溶膠按照質量比1:1混合,得到高溫燒結強度粘結劑;
(3)配制混合料漿:
室溫條件下,將白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維按照質量比4:2:4加入到水中攪拌均勻,再加入初始強度粘結劑水溶液、高溫燒結強度粘結劑,混合均勻得到混合料漿;纖維素、聚乙烯醇、淀粉、糊精、鋁溶膠與硅溶膠總質量占白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維總質量的2.0%;
(4)后處理:
混合料漿進入模具,經真空吸濾、高壓成型、100℃干燥24h、1500℃燒結5h,制得剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚。
實施例2
剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚的生產方法如下:
(1)配制初始強度粘結劑水溶液:
按照纖維素、水質量比2:6,聚乙烯醇、水質量比0.1:130,淀粉、水質量比3:8,糊精、水質量比2:7,分別配制溶液后再混合得到初始強度粘結劑水溶液;
(2)配制高溫燒結強度粘結劑:
將鋁溶膠與硅溶膠按照質量比2:1混合,得到高溫燒結強度粘結劑;
(3)配制混合料漿:
室溫條件下,將白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維按照質量比5:2:3加入到水中攪拌均勻,再加入初始強度粘結劑水溶液、高溫燒結強度粘結劑,混合均勻得到混合料漿;纖維素、聚乙烯醇、淀粉、糊精、鋁溶膠與硅溶膠總質量占白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維總質量的2.5%;
(4)后處理:
混合料漿進入模具,經真空吸濾、高壓成型、200℃干燥20h、1000℃燒結8h,制得剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚。
實施例3
剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚的生產方法如下:
(1)配制初始強度粘結劑水溶液:
按照纖維素、水質量比2:7,聚乙烯醇、水質量比0.1:150,淀粉、水質量比3:5,糊精、水質量比2:6,分別配制溶液后再混合得到初始強度粘結劑水溶液;
(2)配制高溫燒結強度粘結劑:
將鋁溶膠與硅溶膠按照質量比1:2混合,得到高溫燒結強度粘結劑;
(3)配制混合料漿:
室溫條件下,將白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維按照質量比3:3:5加入到水中攪拌均勻,再加入初始強度粘結劑水溶液、高溫燒結強度粘結劑,混合均勻得到混合料漿;纖維素、聚乙烯醇、淀粉、糊精、鋁溶膠與硅溶膠總質量占白剛玉細粉、α氧化鋁細粉和多晶莫來石纖維總質量的1.5%;
(4)后處理:
混合料漿進入模具,經真空吸濾、高壓成型、300℃干燥16h、1700℃燒結3h,制得剛玉復合多晶莫來石纖維輕質磚。