[发明专利]一种致密化蓄热铁砖及其制备方法

说明书

一种致密化蓄热铁砖及其制备方法，蓄热铁砖由贫铁矿粉40～70％、三氧化二铁2～5％、高岭土10～30％、氧化镁7～20％、碳化硼2～5％、氮化硼3～5％、硅酸钠5％和二氧化硅微粉3～5％和水制备而成，其中，水的加入量为贫铁矿粉、三氧化二铁、高岭土、氧化镁、碳化硼、氮化硼、硅酸钠和二氧化硅微粉的总重的2.5～4％，制备的蓄热铁砖中的三氧化二铁和四氧化三铁的总量不小于40％。本发明通过调整蓄热砖的原料配方，并对其各组成成分的粒度及配比进行优化，能够使蓄热砖组分中的颗粒料和细粉料之间结合形成致密均匀的组织结构，增强蓄热砖的常温和高温强度。

技术领域

本发明涉及蓄热材料技术领域，具体涉及一种致密化蓄热铁砖及其制备方法。

背景技术

近年来，能源以及与之相关的环境成为了世界各国最为关注的热点。对我国而言，工业部门能源消耗量占全国能源总量的70％左右，其中工业窑炉是我国耗能大户，而能源利用率低是造成工业炉耗大的主要原因。蓄热式换热技术是21世界节能和环保最具有发展潜力的技术之一，通过蓄热技术可以在用电谷底时用蓄热材料进行蓄能，在用电高峰时放热供暖，减轻电网的运行压力。

特别是国家发改委发布了《关于做好2016年度煤炭消费减量替代有关工作的通知》，明确提出要促进煤炭高效清洁利用，强化燃煤锅炉整治、农村散煤治理；推进“煤改电”，大力发展可再生能源，大幅削减散煤使用的要求等。而现有能够用于电蓄热行业的砖，并没有专用的产品，只能借用玻璃窑炉使用的镁砖、镁碳砖、镁铬砖，其成本高，体积大，密度小，蓄热量小，使电蓄热窑炉的热利用率低下，因此，影响此产业快速推进。

发明内容

本发明的目的是提供一种致密化蓄热铁砖及其制备方法，蓄热量高，能够提高电蓄热窑炉的热利用率。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种致密化蓄热铁砖，蓄热铁砖由原料为贫铁矿粉、三氧化二铁、高岭土、氧化镁、碳化硼、氮化硼、硅酸钠、二氧化硅微粉和水压制后烧结而成，各原料的重量百分比是：贫铁矿粉40～70％、三氧化二铁2～5％、高岭土10～30％、氧化镁7～20％、碳化硼2～5％、氮化硼3～5％、硅酸钠5％和二氧化硅微粉3～5％，水的加入量为贫铁矿粉、三氧化二铁、高岭土、氧化镁、碳化硼、氮化硼、硅酸钠和二氧化硅微粉的总重的2.5～4％，制备的蓄热铁砖中的三氧化二铁和四氧化三铁的总量不小于40％。

其中，高岭土由200目的细粉和2～0.074mm粒度等级的颗粒组成，其中，2～0.074mm粒度等级的颗粒又分为2～1mm和1～0.074mm两种粒度等级，200目、2～1mm和1～0.074mm三种等级的重量比为2～5：4～10：2～15。

一种致密化蓄热铁砖的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按照如上所述的重量百分比称取各原料，将称取的贫铁矿粉、三氧化二铁、高岭土、氧化镁、碳化硼、氮化硼、硅酸钠和二氧化硅微粉混合均匀后，加入水再次混均，制得混合料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合料置于压力机下压制成型后，制得砖坯，备用；

步骤三、将砖坯晾干至其含水率低于6％，然后将砖坯置于隧道窑中烧制后，在8h内自然冷却，制得蓄热铁砖。

其中，步骤二中压制成型方法为：在800吨压力机下压制2～8min。

其中，步骤三中在隧道窑中烧制工艺为：以10～15℃的升温速度升温至350℃，并在该温度下保温24h，然后以10～15℃的升温速度升温至850～900℃，并在此升温温度下保持24h，然后以10～15℃的升温速度升温至1250℃，并在此升温温度下保持6～8h。

本发明通过调整蓄热砖的原料配方，并对其各组成成分的粒度及配比进行优化，能够使蓄热砖组分中的颗粒料和细粉料之间结合形成致密均匀的组织结构，增强蓄热砖的常温和高温强度。