[发明专利]不烧高铝复合砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种不烧高铝复合砖及其制备方法，属于耐火材料领域。

现有的耐火砖、隔热砖等均为单一材质结构，使用时需要将各种性能的砖配合使用，若在相对固定不动的设备上使用，如在隧道窑、倒烟窑上的应用，各种不同性能的砖配合使用还是可以满足要求的。但是，在一些相对运动的设备上，如在回转窑上，各种砖的配合使用就很难满足要求。大型回转窑是氧化铝厂、水泥厂为代表的烧成熟料的心脏设备，正常烧成温度1360～1500℃，一台直径为4.3米的回转窑日产熟料千吨以上，耐火窑衬砖承受着高温物料的侵蚀、磨损以及温差急变的影响，极易损坏。为了适应回转窑这一苛刻的操作条件，延长回转窑的使用寿命，各厂家均相应地选择了优质的耐火材料，如磷酸盐耐火砖、镁铝耐火砖、高铝砖等。实践证明，由于优质耐火材料的导热系数高，一是使窑体内温度下降，影响产品质量，要保证产品质量就得多消耗燃料；二是使窑体外壳温度明显上升，有时超过极限，温高能使齿轮圈的润滑油着火，导致窑壳变形，轻则造成停产，重则窑炉报废，不但浪费了燃料，而且严重降低了设备的利用率，从而更加严重的影响了经济效益。为了解决这一问题，有的厂家曾在熟料窑窑体外壳与窑体内衬之间加用过石棉隔热耐火砖、耐火纤维毡等，由于这些隔热材料强度低、结合性能差，当点火一起动，窑壳不但不能与窑衬砖一起旋转，而且将隔热材料严重搓碎，致使窑内衬砖大面积脱落，不得不重修。人们一直在寻求既能满足回转窑的技术要求，又能满足回转窑的使用要求的方案来解决这一问题。

本发明的目的在于提供一种耐火隔热性能好的不烧高铝复合砖及其制备方法，该复合砖的使用，既能满足回转窑的技术要求，又能满足回转窑的使用要求，可实现节能降耗，延长回转窑的使用寿命；其制备方法科学合理，简单易行，容易实施，而且不烧可节约能源。

本发明的目的可以由以下方案来实现：

所述的不烧高铝复合砖，为层状结构，由工作层和隔热层复合而成。

所述的不烧高铝复合砖，其工作层与隔热层的结合缝为曲线状，以呈锯齿状为最佳。这样，结合力强，尤其增加结合处的剪切力。

通常，该复合砖的工作层的厚度占整个砖厚度的60～80％，既保证耐火、隔热的要求，又保证整体砖的强度。

所述的不烧高铝复合砖的制备方法，依次包括配料、混料、成型和养护，其改进在于将工作层和隔热层分别配料、混料，然后一同成型、养护。

制备方法中工作层和隔热层的配料包括骨料、骨料细粉、胶凝材料、添加剂和水。

工作层的配料组成为：

高铝质耐火骨料                       45～75％wt

高铝质耐火骨料细粉                   8～38％wt

铝酸钙水泥胶凝材料                   4～10％wt

活性二氧化硅添加剂                   5～10％wt

高温膨胀添加剂                       8～20％wt

外加水                               4～6％wt

耐火骨料通常由高铝矾土经高温煅烧而成，为了保证工作层的技术要求，一般要求耐火骨料中Al₂O₃≥75％wt,Fe₂O₃≤2％wt。熟料的煅烧温度为1500～1600℃，熟料的密度为3.5g/cm³，熟料颗粒的最大粒径为12mm，最好小于10mm。颗粒级配一般为：1.5mm＜粒径d≤最大粒径的颗粒占80～90％wt，粒径d≤1.5mm的颗粒占10～20％wt。其它用料，较细为好，以提高砖的强度，一般粒径d≤0.12mm适宜，最好粒径d≤0.09mm。高温膨胀添加剂的应用以抵消高温收缩，通常用的有硅线石、蓝晶石和红柱石等。

隔热层的配料组成为：

轻质骨料                      55～65％wt

高铝质耐火骨料细粉            25～35％wt

铝酸钙水泥胶凝材料            4～10％wt

活性二氧化硅添加剂            5～10％wt

外加水                        12～15％wt