[发明专利]一种硅铝酸钾砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种硅铝酸钾砖及其制备方法。

背景技术

目前市场上绝大部分热工设备易磨损部位衬砖多使用高耐磨砖或硅莫砖，随着热工设备技术发展，使用的燃料从以前的单纯煤粉到现在的固体有机物及垃圾等，变得多样性，因此衬砖受到的不仅仅为磨损，碱性侵蚀变得越加严重。已有十年历史的硅莫砖及高耐磨砖虽然耐磨性高，但它们弱酸性体质已经逐渐不适应现有热工设备的使用环境，使用过程中逐渐出现了急冷急热炸裂、侵蚀剥落等现象，影响到了热工设备的安全正常运转。

发明内容

为解决现有耐磨类衬砖热震不佳、抗侵蚀性能低的问题，本发明的目的在于提供一种硅铝酸钾砖及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种硅铝酸钾砖：由骨料、粉料、高温增强剂外加结合剂制成；骨料、粉料、高温增强剂之和为100wt%，骨料占55-65wt%，粉料占35-45wt%，高温增强剂占3-5wt%，结合剂占骨料、粉料、高温增强剂之和的3-5wt%；

所述骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度1-3mm的碳化硅15-30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15-20wt%；

所述粉料为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅20-35wt%；

所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3公开的产品；

所述结合剂为低钠硅溶胶。

较好地，三种粒度规格的碳化硅中碳化硅含量为90-98wt%。

较好地，所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：85-95wt%的氢氧化铝与5-15wt%的碳酸钾在1200-1400℃中保温12-24小时而成。

较好地，所述低钠硅溶胶中：Na₂O＜0.006wt%，SiO₂＞30 wt %。

制备方法，步骤如下：

第一步，先将骨料加入结合剂混匀，然后加入粉料和高温增强剂继续混匀，得半成品泥料；

第二步，将上述半成品泥料压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥后再进一步烘干；

第四步，将烘干后的砖坯以8-10℃/h的升温速度升温至1200-1400℃保温36-48h，即得硅铝酸钾砖。

为提高衬砖的抗急冷急热及耐磨性，本发明使用碳化硅为主原料，但碳化硅为酸性，不适合碱性热工环境，因此加入了部分合成铝酸钾颗粒及粉料，合成铝酸钾在高温形成的碱金属氧化物相可减缓碱性侵蚀，因此提高了制品整体抗碱侵蚀性能。

本发明产品抗热震稳定性能优异，可适用于温差大且频繁的高温环境，同时该产品抗碱侵蚀性能强，使用寿命同比环境下大于同类耐磨衬砖。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

以下实施例中，原料规格（以质量百分比计）：三种粒度规格的碳化硅中碳化硅含量为90-98wt%；所述低钠硅溶胶中：Na₂O＜0.006wt%，SiO₂＞30 wt %。

实施例1

一种硅铝酸钾砖，其原料配伍为：

由骨料、粉料、高温增强剂外加结合剂制成；骨料、粉料、高温增强剂之和为100wt%，骨料占55wt%，粉料占42wt%，高温增强剂占3wt%，结合剂占骨料、粉料、高温增强剂之和的3.5wt%；

所述骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10wt%，粒度1-3mm的碳化硅30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15wt%；

所述粉料为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅32wt%；

所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3实施例1制备的产品；

所述结合剂为低钠硅溶胶；

所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：95wt%的氢氧化铝与5wt%的碳酸钾在1400℃中保温12h而成。

硅铝酸钾砖的制备方法，步骤如下：

第一步，先将骨料放入混碾机内加入结合剂混碾5分钟，然后依次加入粉料和高温增强剂继续混碾10分钟，得半成品泥料；

第二步，将上述半成品泥料用630T压力机压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥24小时后，110℃烘干24小时；