一种硅砖的制备方法.pdf

本发明涉及一种硅砖的制备方法，选用88～96wt％结晶硅石，加入3～13wt％的硅石熟料和0.70～1.23wt％的结合剂，经破碎筛分制备成0～2.2mm统料和1.3mm以下的硅石熟料混练；加入结合剂乳液，混练后出料；经摩擦压砖机冲压和干燥窑内干燥后入倒焰窑进行烧成。成品硅砖的理化性能指标为，耐火度1723℃，荷重软化温度1700℃，耐压强度67MPa，真密度2.41g.cm-3，重烧线变化率0.23％，气孔率18％，完全可以满足冶炼条件的要求。

1、  一种硅砖的制备方法，其特征在于，选用88～96wt％致密的结晶硅石为原料，并加入3～13wt％的硅石熟料和外加0.70～1.23wt％的结合剂，按以下生产工艺流程操作：
破碎筛分，将大块料进行预破碎成碎料，经锤选、水洗干净后，再进行粉碎，然后筛分制备成0～2.2mm统料，储于料罐备用；
将干净的废硅砖破碎成1.3mm以下，使其成为SiO₂≥93％的硅石熟料；
将结合剂与水按一定的比例混合13h以上，再用筛网制成1.2-1.3g.cm^-3的乳液，并充分搅拌均匀；
配料，按比例加入88～96wt％硅石统料和3～13wt％的硅石熟料，混练4min后，再加入0.70～1.23wt％乳液，混练4～6min出料；
成型，采用摩擦压砖机冲压7～10次，控制砖坯密度＞2.25g.cm^-3，显气孔率＜22％；
干燥，将制得的砖坯直接送入干燥窑内进行干燥，使其坯体水分＜1.0％后出窑；
烧成，将干燥后的砖坯入倒焰窑进行烧成，烧成温度为1430℃，烧成时间50h即可。

2、  根据权利要求1所述的硅砖的制备方法，其特征在于，所述的结晶硅石的化学成分重量百分比含量为：SiO₂98～99％，Al₂O₃0.35～0.50％，Fe₂O₃0.30～0.50％，CaO0.15～0.25％。

3、  根据权利要求1所述的硅砖的制备方法，其特征在于，所述的结合剂与水的混合比例为1∶20。

一种硅砖的制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种优质硅砖的生产方法。
背景技术
硅砖作为最早使用的一种廉价的耐火材料，无论国内还是国外，其生产和应用的历史都已经过了一个很长的阶段。然而，随着冶炼技术的进步和耐火材料生产的发展，普通的硅砖已经难以满足和适应冶炼新技术对耐火材料的更高要求，从而对硅砖的前途和发展方向提出了新的课题。为了解决硅砖面临的濒临淘汰的命运，耐火材料行业不断寻求硅砖的生产方法，开辟新的技术解决措施，优质硅砖亦就应运而生，得到了极大的重视和广泛的研究与应用。尽管如此，目前的优质硅砖仍处于并不成熟的阶段，尤其是选料要求高，结合剂种类繁多且加入量大，致使制造成本提高，加之生产工艺复杂，工序多，使优质硅砖的生产始终处于不景气的状态。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种生产工艺简单，原料来源广泛，各项性能指标优良的硅砖的生产方法。
本发明的技术解决方案是：
一种硅砖的制备方法，其特征在于，选用88～96wt％致密的结晶硅石为原料，并加入3～13wt％的硅石熟料和外加0.70～1.23wt％的结合剂，按以下生产工艺流程操作：
破碎筛分，将大块料进行预破碎成碎料，经锤选、水洗干净后，再进行粉碎，然后筛分制备成0～2.2mm统料，储于料罐备用；
将干净的废硅砖破碎成1.3mm以下，使其成为SiO₂≥93％的硅石熟料；
将结合剂与水按一定的比例混合13h以上，再用筛网制成1.2-1.3g.cm^-3的乳液，并充分搅拌均匀；
配料，按比例加入88～96wt％硅石统料和3～13wt％的硅石熟料，混练4min后，再加入0.70～1.23wt％乳液，混练4～6min出料；
成型，采用摩擦压砖机冲压7～10次，控制砖坯密度＞2.25g.cm^-3，显气孔率＜22％；
干燥，将制得的砖坯直接送入干燥窑内进行干燥，使其坯体水分＜1.0％后出窑；
烧成，将干燥后的砖坯入倒焰窑进行烧成，烧成温度为1430℃，烧成时间50h即可。
所述的结晶硅石的化学成分重量百分比含量为：SiO₂98～99％，Al₂O₃0.35～0.50％，Fe₂O₃0.30～0.50％，CaO0.15～0.25％。
上述的结合剂与水的混合比例为1∶20。
本发明的有益效果为：
选用致密的结晶硅石为原料，并加入适量硅石熟料及结合剂，经合理的配比和严格的工艺控制措施，生产出优质的硅砖。其成品硅砖的各项理化性能指标为：
耐火度1723℃，荷重软化温度1700℃，耐压强度67MPa，真密度2.41g.cm^-3，重烧线变化率0.23％，气孔率18％，完全可以满足冶炼条件的要求。且原料成本低廉，来源广泛，制备工艺简单，极易成型，而且具有较高的产品合格率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
选用SiO₂98.1％、Al₂O₃0.38％、Fe₂O₃0.40％，CaO0.15％的致密原料结晶硅石96wt％，加入3wt％的硅石熟料，外加1.0wt％的结合剂，按以下生产工艺流程操作：
破碎筛分，将大于240mm的大块料进行预破碎成碎料，经锤选、水洗干净后进行细粉碎，然后筛分制备成0～2.2mm统料，储于料罐备用；
将干净的废硅砖破碎成1.0mm，使其成为SiO₂≥93％的硅石熟料；
将结合剂与水按1∶20的比例混合15h，再用筛网制成1.22g.cm^-3的乳液，并充分搅拌均匀；
配料，按比例加入硅石统料和硅石熟料，混练4min后，再加入乳液，混练6min出料；
成型，采用摩擦压砖机冲压8次，控制砖坯密度＞2.25g.cm^-3，显气孔率＜22％；
干燥，将制得的砖坯直接送入干燥窑内进行干燥，使其坯体水分＜1.0％后出窑；
烧成，将干燥后的砖坯入倒焰窑进行烧成，烧成温度为1430℃，烧成时间50h即可。
实施例2：
选用SiO₂99％、Al₂O₃0.48％、Fe₂O₃0.50％，CaO0.25％的致密原料结晶硅石88wt％，加入11wt％的硅石熟料，外加1.0wt％的结合剂，按以下生产工艺流程操作：
破碎筛分，将大于240mm的大块料进行预破碎成碎料，经锤选、水洗干净后，再进行细粉碎，然后筛分制备成0～2.2mm统料，储于料罐备用；
将干净的废硅砖破碎成1.2mm以下，使其成为SiO₂≥93％的硅石熟料；
将结合剂与水按1∶20比例混合17h，再用筛网制成1.28g.cm^-3的乳液，并充分搅拌均匀；
配料，按比例加入硅石统料和硅石熟料，混练4min后，再加入乳液，混练4min出料；
成型，采用摩擦压砖机冲压10次，控制砖坯密度＞2.25g.cm^-3，显气孔率＜22％；
干燥，将制得的砖坯直接送入干燥窑内进行干燥，使其坯体水分＜1.0％后出窑；
烧成，将干燥后的砖坯入倒焰窑进行烧成，烧成温度为1430℃，烧成时间50h即制成本发明之硅砖。