一种用废弃砖瓦制造耐火砖的方法
阅读说明：本技术 一种用废弃砖瓦制造耐火砖的方法 (Method for manufacturing refractory brick by using waste bricks and tiles ) 是由 彭勃 彭艳玲 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用废弃砖瓦制造耐火砖的方法,属于耐火砖领域,本发明通过在废砖瓦粉中加入氧化镁、硫酸铝钾和β-Al2O3,再经煅烧制得耐火砖,不仅有效利用了废砖瓦,且制备出的含铝耐火材料能适用于锰钢的耐火需求,在防火过程中不会对锰钢的性能产生影响,有效克服了目前含铝耐火材料会降低锰钢性能的技术问题,特别适用于锰钢的防火需求。(The invention relates to a method for manufacturing refractory bricks by using waste bricks and tiles, which belongs to the field of refractory bricks, and the method comprises the steps of adding magnesium oxide, aluminum potassium sulfate and beta-Al 2O3 into waste brick and tile powder, and then calcining to prepare the refractory bricks, so that the waste bricks and tiles are effectively utilized, the prepared aluminum-containing refractory material can meet the fire-resistant requirement of manganese steel, the performance of the manganese steel cannot be influenced in the fire-proof process, the technical problem that the performance of the manganese steel can be reduced by the existing aluminum-containing refractory material is effectively solved, and the method is particularly suitable for the fire-resistant requirement of the manganese steel.)
技术领域
本发明属于耐火砖领域，具体的说，涉及一种用废弃砖瓦制造耐火砖的方法。
背景技术
锰钢，别名锰合金钢，是一种高强度的钢材，主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件，破坏形式以磨损消耗为主，具有熔点低、可塑性强、高硬度等特点。目前锰钢也开始应用于一些高温环境，因此为保证锰钢的正常使用，需在锰钢表面设置耐火砖。铝和硅是目前耐火砖中常见的成分之一，废砖瓦中含有大量的硅酸盐、含铝化合物等成分，经煅烧可以用来制备耐火砖。但是由于铝较为活泼，在用于对锰钢耐火保护时，会与锰钢发生反应，造成锰钢性能发生变化，甚至使锰钢的硬度降低，进而导致锰钢性能丧失，因此废砖瓦制成的耐火砖无法满足锰钢的耐火需求。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种用废弃砖瓦制造耐火砖的方法，不仅有效利用了废砖瓦，且制备出的含铝耐火材料能适用于锰钢的耐火需求，在防火过程中不会对锰钢的性能产生影响，有效克服了目前含铝耐火材料会降低锰钢性能的技术问题。
为实现上述目的，本发明的第一目的在于提供一种用废弃砖瓦制造耐火砖的方法，第二目的在于提供一种含铝耐火材料的制备原料。
本发明的第一目的是通过如下技术方案实现的：
所述的用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至400目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中加入粉状氧化镁、硫酸铝钾、SiO2、β-Al2O3，得到废砖瓦混合物；
(3)将步骤(2)的混合物高温煅烧制备为耐火砖。
其中，步骤(2)中氧化镁添加量为混合物料总质量的3％-15％。
进一步地，所述的氧化镁细度为400-650目。
进一步地，所述的硫酸铝钾为无水硫酸铝钾，细度为200-650目。
进一步地，所述的SiO2添加量为混合物料总质量的20％-40％。
进一步地，所述的煅烧温度大于1000摄氏度。
进一步地，所述的硫酸铝钾添加量为混合物料总质量的3％-10％
进一步地，β-Al2O3与MgO的物质的量比为1:1-1:2。
本发明的第二目的在于提供一种含有氧化镁、硫酸铝钾和β-Al2O3的含铝耐火材料的制备原料。
本发明的有益效果：
本发明通过在废砖瓦粉中加入氧化镁、硫酸铝钾和β-Al2O3，在煅烧过程中，硫酸铝钾起到游离分散的作用，使物料反应均匀、稳定，能形成稳定的晶体骨架，得到导热系数更低的耐火材料；β-Al2O3的加入，可降低耐火材料的导热系数，且能有效提高锰钢的耐火温度；通过加入氧化镁，氧化镁能阻止在高温情况下铝与锰钢的反应，有效保证了锰钢的性能。经反复试验，本发明所制备的耐火材料，在1200摄氏度以下的耐火试验中，锰钢性能保存良好，特别适合于锰钢的耐火、防火需求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至400目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入540目的氧化镁、325目的硫酸铝钾、325目的SiO2、β-Al2O3。其中氧化镁占比5％，硫酸铝钾占比4％，SiO2占比35％，β-Al2O3占比12.8％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
实施例2
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至460目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入400目的氧化镁、325目的硫酸铝钾、400目的SiO2、β-Al2O3。其中氧化镁占比15％，硫酸铝钾占比6％，SiO2占比30％，β-Al2O3占比19％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
对比例1(与实施例2相比，不加氧化镁)
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至460目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入325目的硫酸铝钾、400目的SiO2、β-Al2O3。其中硫酸铝钾占比7％，SiO2占比35.3％，β-Al2O3占比22.3％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
对比例2(与实施例2相比，将β-Al2O3用400目的普通氧化铝替代)
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至460目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入400目的氧化镁、325目的硫酸铝钾、400目的SiO2、400目的普通Al2O3。其中氧化镁占比15％，硫酸铝钾占比6％，SiO2占比30％，Al2O3占比19％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
对比例3(与实施例2相比，不加硫酸铝钾)
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至460目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入400目的氧化镁、400目的SiO2、β-Al2O3。其中氧化镁占比16.3％，SiO2占比32.6％，β-Al2O3占比20.6％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
实施例3
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至460目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入460目的氧化镁、325目的硫酸铝钾、400目的SiO2、β-Al2O3。其中氧化镁占比10％，硫酸铝钾占比10％，SiO2占比40％，β-Al2O3占比17％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
对比例4(与实施例3相比，不加氧化镁)
用废弃砖瓦制造耐火砖的方法包括以下步骤：
(1)将废砖瓦粉碎至460目，得到废砖瓦粉；
(2)向废砖瓦粉中混入325目的硫酸铝钾、400目的SiO2、β-Al2O3。其中硫酸铝钾占比11.1％，SiO2占比44.4％，β-Al2O3占比18.9％，余量为废砖瓦粉。
(3)将步骤(2)的混合物放入磨具中在1500度煅烧制备为耐火砖。
表1各实施例和对比例所得耐火砖的物理性能
不加氧化镁制得的耐火砖，耐火性能略有下降；使用普通氧化铝代替β
-Al2O3所制得的耐火砖物理性能明显下降，这可能是β-Al2O3的层状结构及其晶胞所含铝氧尖晶石基块结构，在煅烧时更容易与其他物质结合，进而形成性能更为稳定的晶型结构，显气孔率较低，抗折强度更大；通过添加硫酸铝钾，在煅烧过程中，硫酸铝钾起到游离分散的作用，使物料反应均匀、稳定，能形成稳定的晶体骨架，得到导热系数更低的耐火材料。
在高锰钢中耐火应用试验：
将上述实施例和对比例中所制得的耐火砖，用于高锰钢耐火试验，考察其对高锰钢耐火性能影响。具体为，用耐火砖包裹高锰钢，放置在1200度的高温煅烧炉中，煅烧1.5小时后，将高锰钢取出，除去其外层包裹的耐火砖，对其性能进行测试，测试结果见表2。煅烧前高锰钢的硬度为235HB、抗拉强度为769MPa，冲击韧性为168J/cm2。
表2，经耐火砖耐火煅烧1.5小时后的锰钢物理性能
在用普通氧化铝代替β-Al2O3后所制得的耐火砖，通过对高锰钢进行耐火试验，高锰钢的物理性能略有下降；不加硫酸铝钾所制得的耐火砖，通过对高锰钢进行耐火试验，高锰钢的物理性能基本不变；不加氧化镁所制得的耐火砖，通过对高锰钢进行耐火试验，高锰钢的物理性能大幅下降。这主要是由于在不加氧化镁的情况下，耐火砖中的铝与锰钢中的锰发生反应，导致高锰钢成分发生变化，进而影响了其物理性能。
本发明在未做特殊说明时，所述的百分含量均指质量百分含量。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种高温陶瓷耐火材料及其制造方法