以黏土、藍(lán)晶石等為原料，單純以鋸末為造孔劑，研制環(huán)保節(jié)能型輕質(zhì)莫來(lái)石保溫磚。通過(guò)對(duì)該產(chǎn)品的體積密度、導(dǎo)熱系數(shù)等性能的測(cè)試，表明在合適的工作條件下，可制得密度為0.57g·cm-3、400℃導(dǎo)熱系數(shù)為0.16W·（m·K）-1的輕質(zhì)保溫磚，具有成本低、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)同級(jí)別普通輕質(zhì)莫來(lái)石保溫磚的成分要求，盡量選擇所含雜質(zhì)成分少的原料，主要是Fe2O3的含量一定要低。產(chǎn)品的主晶相為莫來(lái)石相，因此要求原料有一定的Al2O3含量。以軟質(zhì)黏土為成型時(shí)的塑性結(jié)合劑，以輕質(zhì)莫來(lái)石廢磚粉回收料和藍(lán)晶石作為A12O3的引入原料，同時(shí)，添加雜質(zhì)成分較低的硬質(zhì)黏土熟料來(lái)調(diào)整產(chǎn)品的雜質(zhì)成分含量。針對(duì)純鋸末低密度保溫磚燒結(jié)困難、制品燒結(jié)強(qiáng)度低的特點(diǎn)，添加一定量的添加劑A，此添加劑屬于無(wú)機(jī)結(jié)合劑，在不提高燒成溫度的情況下，可以有效的促進(jìn)制品的燒結(jié)以提高產(chǎn)品強(qiáng)度，并且該添加劑不會(huì)引入對(duì)產(chǎn)品成分有害的雜質(zhì)。
純鋸末輕質(zhì)莫來(lái)石保溫磚的原料化學(xué)成分如表1所列。
表1 原料的化學(xué)組成/%
2.2 試驗(yàn)配方
純鋸末輕質(zhì)莫來(lái)石保溫磚的試驗(yàn)配比如表2所列。
表2 試驗(yàn)配比/%
以上配方中，造孔劑單獨(dú)采用鋸末粉，不添加目前普遍使用的EPS泡沫球顆粒，極大的降低了成本，同時(shí)在煅燒時(shí)不產(chǎn)生環(huán)境污染。因?yàn)殇從┘尤肓亢艽�，煅燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的體積收縮，加入的藍(lán)晶石原料，利用其莫來(lái)石化產(chǎn)生的膨脹，可以抵消一部分坯體收縮，避免制品產(chǎn)生燒成裂紋。
2.3 生產(chǎn)工藝
采用目前輕質(zhì)莫來(lái)石保溫磚生產(chǎn)常用的注漿成型法，自然養(yǎng)護(hù)至脫模后，移入強(qiáng)制式干燥器中干燥，然后經(jīng)過(guò)高溫?zé)桑瑹膳黧w經(jīng)過(guò)機(jī)械打磨加工即為成品。流程見(jiàn)圖1。
從指標(biāo)上看，本試驗(yàn)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品相比， 強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)均達(dá)到其要求；與國(guó)內(nèi)添加EPS顆粒為造孔劑的輕質(zhì)保溫磚相比，常溫耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有所降低，但并不影響使用效果，因?yàn)閷?duì)輕質(zhì)保溫磚來(lái)說(shuō)，只要具備了一定強(qiáng)度，能 夠滿足運(yùn)輸、貯存和施工條件即可，顯然本產(chǎn)品的強(qiáng)度能滿足要求。從導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)看，其下降約攪拌過(guò)程中加料順序?yàn)椋合燃尤肽突鹪希?攪拌均勻后，加入鋸末粉再攪拌均勻，然后加入水。水的加入量一般控制在50%左右，使?jié){體保 持較好的流動(dòng)性，便于成型，同時(shí)，又不至于水分過(guò)多，影響?zhàn)B護(hù)時(shí)間。在攪拌混合的過(guò)程中，還要加入減水劑、生坯增強(qiáng)劑等外加劑等。待泥料混合成泥漿之后，加入添加劑A，再次混合均勻。將制好的泥漿注入模型中成型，在室溫下靜置養(yǎng)護(hù)，使泥漿中多余的水分分散和蒸發(fā)，一般靜置24h左右可以脫模，此時(shí)泥坯的水分在35%左右。當(dāng)水分降至25%~30%時(shí)，坯體上干燥車(chē)進(jìn)入干燥器進(jìn)行強(qiáng)制干燥，干燥溫度最高可以達(dá)到110℃；干燥24~48h后，當(dāng)坯體水分低于2%時(shí)，上窯燒成。燒成在20m3的燃?xì)馑笫礁G中進(jìn)行，燒成溫度1300℃，保溫4h，停火后降溫至200℃以下出窯，燒成后的毛坯經(jīng)過(guò)機(jī)械打磨精加工，檢驗(yàn)合格后即為成品。廣品外觀為白色，氣孔多為1mm左右的微氣孔。與以EPS顆粒球?yàn)樵炜讋┑漠a(chǎn)品外觀相比，氣孔更小更均勻，質(zhì)地更細(xì)膩。
3 結(jié)果與討論
純鋸末輕質(zhì)莫來(lái)石保溫磚的各項(xiàng)物理性能按照定型隔熱制品的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，與以添加EPS顆粒為主的產(chǎn)品對(duì)比，結(jié)果如表3所列。
表3 產(chǎn)品相關(guān)物理性能比較
從指標(biāo)上看，本試驗(yàn)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品相比，強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)均達(dá)到其要求；與國(guó)內(nèi)添加EPS顆粒為造孔劑的輕質(zhì)保溫磚相比，常溫耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有所降低，但并不影響使用效果，因?yàn)閷?duì)輕質(zhì)保溫磚來(lái)說(shuō)，只要具備了一定強(qiáng)度，能 夠滿足運(yùn)輸、貯存和施工條件即可，顯然本產(chǎn)品的強(qiáng)度能滿足要求。從導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)看，其下降約11%，這是很重要的，意味著其具有更好的保溫效果，可以減少窯爐的保溫層厚度，節(jié)約材料；或在同樣的厚度情況下，更好的減少熱量損失，節(jié)約燃料，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。