CN101811875A

CN101811875A - 莫来石砖的生产方法

Info

Publication number: CN101811875A
Application number: CN 201010147671
Authority: CN
Inventors: 曹柏林
Original assignee: LILING YOULI SPECIAL CERAMICS CO Ltd
Current assignee: LILING YOULI SPECIAL CERAMICS CO Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2010-08-25

Abstract

本发明提供了一种莫来石砖的生产方法，包括：将莫来石、结合剂、烧蚀物和水混炼，得到混合物料，所述烧蚀物包括石油焦；将所述混合物料进行陈腐处理，得到坯料；将所述坯料依次经过挤压、切割、烘干、烧结后，得到莫来石砖。由于本发明提供的方法采用石油焦为烧蚀物，石油焦燃烧过程中不会产生二噁英等致癌物质，减少了对环境的污染和对人体健康的损害。同时，石油焦价格低廉，降低了莫来石砖的生产成本。由于石油焦热值较高，在燃烧过程中产生的热量能够将砖坯烧好，无需另加燃料，进一步降低了成本。此外，石油焦不可压缩，在挤压成型过程中砖坯不变形，能够提高坯体的合格率。

Description

莫来石砖的生产方法

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种莫来石砖的生产方法。

背景技术

莫来石是一种优质的耐火材料，具有膨胀均匀、热震稳定性好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等优点，广泛应用于冶金、陶瓷、玻璃、建材等行业。以莫来石为原料制备的莫来石砖具有优良的性能，其耐火度可达1790℃以上，重质材料荷重软化开始温度为1600℃-1700℃，常温耐压强度为70MPa-260MPa，主要用于热风炉炉顶、高炉炉身和炉底、玻璃熔窑蓄热室；轻质材料荷重软化开始温度为1450℃-1600℃，常温耐压强度为2MPa-6MPa，主要用于陶瓷烧结窑内衬和石油裂解***死角炉衬等。

现有技术已经公开了多种制备莫来石砖的方法，主要包括烧结法和电熔法。工业上大多采用烧结法制备轻质莫来石砖，包括以下步骤：将烧蚀物加在莫来石泥料中，然后依次进行混炼、陈腐、挤压、切割、烘干、烧结、磨削等工艺后得到莫来石砖。其中，烧蚀物一般为可燃尽物质，烧蚀物燃烧后留下的空洞能够提高莫来石砖的气孔率，降低莫来石砖的密度和导热系数。现有技术一般采用聚苯乙烯和木屑作为烧蚀物，得到气孔率较高的莫来石砖。但是，聚苯乙烯燃烧过程中会产生包括二噁英等致癌物质在内的芳香烃，不仅污染环境，而且危害人类身体健康。同时，聚苯乙烯价格昂贵，增加了莫来石砖的生产成本。此外，由于聚苯乙烯可压缩，在挤压成型的过程中易回弹、变形，容易导致原料利用率低、砖坯的合格率低，进一步增加生产成本。

石油焦是石化行业的副产物，是原油蒸馏后的重油或其他重油再经热裂转化生成的产品，其主要成分为碳，占80wt％以上，还包括少量氢、氧、硫等杂质。石油焦主要用作电解铝时的预焙阳极或阳极糊、碳素行业生产增碳剂、石墨电极、冶炼工业硅等。由于石油焦的热值比煤炭的热值高，燃烧时能够产生大量热，石油焦也广泛用作燃料。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种莫来石砖的生产方法，通过本发明提供的方法减少了致癌物质的排放，降低了生产成本。

本发明提供了一种莫来石砖的生产方法，包括：

将莫来石、结合剂、烧蚀物和水混炼，得到混合物料，所述烧蚀物包括石油焦；

将所述混合物料进行陈腐处理，得到坯料；

将所述坯料依次经过挤压、切割、烘干、烧结后，得到莫来石砖。

优选的，所述石油焦为含硫量低于0.01％的脱硫石油焦。

优选的，所述石油焦的脱硫过程包括：

在600---1100℃的温度下，煅烧所述石油焦。

优选的，所述石油焦占莫来石和结合剂总质量的10％-30％。

优选的，所述预先脱硫的石油焦的粒度为20---300目。

优选的，所述烧蚀物还包括木屑粉。

优选的，所述木屑粉占莫来石和结合剂总质量的5％-20％。

优选的，所述莫来石为山西莫来石和/或靖州莫来石。

优选的，所述结合剂为苏州土和/或白毛土。

优选的，所述莫来石和结合剂按重量比为40-70∶30-50。

与现有技术相比，本发明以莫来石和结合剂为原料、石油焦为烧蚀物，经过混炼、陈腐、挤压成型、烘干、烧结等工序得到莫来石砖。由于石油焦的主要成分是碳，占80wt％以上，因此，石油焦燃烧以后能够在莫来石砖内留下空洞，使得到的莫来石砖气孔率较高，密度较低，导热系数较低，能够起到保温的作用。由于本发明提供的方法采用石油焦为烧蚀物，石油焦燃烧过程中不会产生二噁英等致癌物质，减少了对环境的污染和对人体健康的损害。同时，石油焦价格低廉，降低了莫来石砖的生产成本。由于石油焦热值较高，在燃烧过程中产生的热量能够将砖坯烧好，无需另加燃料，进一步降低了成本。此外，石油焦不可压缩，在挤压成型过程中砖坯不变形，能够提高坯体的合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的莫来石砖的生产工艺路线图。

具体实施方式

本发明提供了一种莫来石砖的生产方法，包括：

将所述混合物料进行陈腐处理，得到坯料；

本发明以莫来石、结合剂、烧蚀物和水为原料，依次经过混炼、陈腐、挤压、切割、烘干、烧结等工艺后得到莫来石砖。由于烧蚀物在烧结过程中燃烧生成气体排掉，使得到的莫来石砖形成较多孔隙，从而起到轻质保温的作用。

本发明对莫来石没有特殊限制，优选为山西莫来石和/或靖州莫来石，更优选为山西莫来石和靖州莫来石的混合物。按照本发明，所述山西莫来石优选为Al₂O₃含量大于43％-44％且Fe₂O₃含量低于0.2％的山西莫来石；所述山西莫来石的粒度优选为120目-150目。按照本发明，所述靖州莫来石优选为Al₂O₃含量大于55％且Fe₂O₃低于1％的靖州莫来石；所述靖州莫来石的粒度优选为150目-200目。所述靖州莫来石和山西莫来石按重量比优选为1∶1-2。

按照本发明，所述结合剂优选为苏州土和/或白毛土，更优选为苏州土和白毛土的混合物。按照本发明，所述苏州土优选为Al₂O₃含量大于33％且Fe₂O₃含量低于0.6％的苏州土；所述苏州土的粒度优选为150目-300目。按照本发明，所述白毛土优选为Al₂O₃含量大于44％且Fe₂O₃含量低于1％的白毛土；所述白毛土的粒度优选为150目-200目。所述苏州土和白毛土按重量比优选为1∶1-2。

按照本发明，所述莫来石和结合剂按重量比优选为40-70∶30-50。

所述烧蚀物的作用是形成孔隙，使得到的莫来石砖具有较低的密度和较低的导热系数。按照本发明，所述烧蚀物包括石油焦，所述石油焦优选为含硫量低于0.01％的脱硫石油焦。本发明对所述石油焦的脱硫过程没有特殊限制，可以将石油焦浸泡在碱性离子液体中，干燥后在高温下用氢气还原脱硫，也可以为煅烧脱硫，本发明优选为本领域技术人员熟知的煅烧脱硫，具体包括以下步骤：

在600℃-1100℃的温度下，煅烧所述石油焦。

所述石油焦经过本领域技术人员熟知的煅烧脱硫后，优选对其进行破碎，得到各种粒度的无硫石油焦。脱硫后的石油焦中的碳含量可达99％，能够完全燃烧，并释放热量。

按照本发明，所述预先脱硫的石油焦的用量优选为占莫来石和结合剂总质量的10％-30％；所述预先脱硫的石油焦的粒度优选为20-300目。

为了使莫来石砖的密度更低，所述烧蚀物优选包括木屑粉，所述木屑粉的用量优选为占莫来石和结合剂总质量的5％-20％，所述木屑粉的粒度优选为≤60目。

本发明对水没有任何限制，优选为自来水。水的用量优选为占莫来石和结合剂总质量的20％-40％。

除了莫来石、结合剂、烧蚀物和水之外，本发明优选加入蓝晶石、氧化铝细粉等物质中的一种或几种与莫来石、结合剂、烧蚀物和水一起混炼，以提高莫来石砖的性能。

按照本发明，将莫来石、结合剂、烧蚀物和水混炼，得到混合物料的过程优选包括以下步骤：将石油焦、木屑粉等烧蚀物按照本领域技术人员熟知的方法干混均匀后，加入水，搅拌使水、烧蚀物混合均匀，然后加入莫来石、结合剂，利用本领域技术人员熟知的方法使全部物料混合均匀；将混合均匀后的物料进行对辊、挤压，得到混合物料。

本发明将所述混合物料进行陈腐，使其中的碳酸盐和有机物发生反应并分解，释放出气体，同时使混合物料中的水分均匀。本发明对陈腐时间没有特殊限制，优选为20h-30h。

按照本发明，陈腐后得到的坯料通过挤压、切割成型、烘干、烧结后即可得到莫来石砖。本发明对挤压成型的方法没有特殊限制，优选为本领域技术人员熟知的方法。烘干的目的在于减少水分，有利于烧制，本发明优选将挤压成型的坯料烘干至含水分3％。本发明对所述烧结条件没有特殊限制，烧结温度优选为1000℃-1500℃，烧结后保温时间优选为4h。

烧制得到莫来石砖后，切割成所需尺寸，即可应用于陶瓷烧结窑内衬和石油裂解***死角炉衬等。

下面结合附图对本发明提供的莫来石的生产方法进行详细描述，请参见图1，图1为本发明实施例提供的莫来石砖的生产工艺路线图。

首先，将石油焦和木屑粉等烧蚀物加入到和料机中，干混均匀后加入水，搅拌5min后依次加入靖州莫来石、山西莫来石、白毛土和苏州土，搅拌20min，使各成分混合均匀，得到泥料。

其次，将混合后的泥料放入对辊机中对辊、挤压，使泥料进一步练熟，得到混合物料。

再次，将所述混合物料陈腐24小时，得到坯料。

然后，将所述坯料放入挤砖机中进行切割，将切割好的坯料烘干后入窑，在1000℃-1500℃的温度下烧制，保温4小时，冷却后得到莫来石砖。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的莫来石砖及其生产方法进行详细描述。

实施例1

将300kg市场购得的石油焦在1000℃的温度下煅烧脱硫，得到无硫石油焦；然后将无硫石油焦破碎，得到粒度为20-300目的无硫石油焦。

实施例2

取100kg实施例1制备的20-40目的无硫石油焦、100kg实施例1制备的100-300目的无硫石油焦和120kg市场购得的过20目筛的木屑粉加入到和料机中，干混均匀后加入350kg自来水，搅拌5min；然后依次向和料机中加入250kg靖州莫来石、350kg山西莫来石、250kg白毛土和150kg苏州土，搅拌20min；将混合以后的泥料放入对辊机中，通过对辊、挤压，将泥料进一步练熟；将练熟的泥料陈腐24小时，然后放入挤砖机中切割，接着烘干至水分含量为3％时入窑在1350℃的温度下烧制，保温4小时，冷却后得到莫来石砖。

对烧制成的莫来石砖进行性能测试，其各项技术指标见表1。

表1莫来石砖的技术指标

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种莫来石砖的生产方法，其特征在于，包括：

将所述混合物料进行陈腐处理，得到坯料；

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述石油焦为含硫量低于0.01％的脱硫石油焦。

3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述石油焦的脱硫过程包括：

在600℃-1100℃的温度下，煅烧所述石油焦。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述石油焦占莫来石和结合剂总质量的10％-30％。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述预先脱硫的石油焦的粒度为20-300目。

6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述烧蚀物还包括木屑粉。

7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述木屑粉占莫来石和结合剂总质量的5％-20％。

8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述莫来石为山西莫来石和/或靖州莫来石。

9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述结合剂为苏州土和/或白毛土。

10.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述莫来石和结合剂按重量比为40-70∶30-50。