轻质莫来石保温砖

  以黏土、蓝晶石等为原料，单纯以锯末为造孔剂，研制环保节能型轻质莫来石保温砖。通过对该产品的体积密度、导热系数等性能的测试，表明在合适的工作条件下，可制得密度为0.57g·cm-³、400℃导热系数为0.16W·(m·K)^-1的轻质保温砖，具有成本低、节能环保的优点。

  根据同级别普通轻质莫来石保温砖的成分要求，尽量选择所含杂质成分少的原料，主要是Fe₂O₃的含量一定要低。产品的主晶相为莫来石相，因此要求原料有一定的Al₂O₃含量。以软质黏土为成型时的塑性结合剂，以轻质莫来石废砖粉回收料和蓝晶石作为A12O3的引入原料，同时，添加杂质成分较低的硬质黏土熟料来调整产品的杂质成分含量。针对纯锯末低密度保温砖烧结困难、制品烧结强度低的特点，添加一定量的添加剂A，此添加剂属于无机结合剂，在不提高烧成温度的情况下，可以有效的促进制品的烧结以提高产品强度，并且该添加剂不会引入对产品成分有害的杂质。

  纯锯末轻质莫来石保温砖的原料化学成分如表1所列。

  表1 原料的化学组成/%

  2.2 试验配方

  纯锯末轻质莫来石保温砖的试验配比如表2所列。

  表2 试验配比/%

  以上配方中，造孔剂单独采用锯末粉，不添加目前普遍使用的EPS泡沫球颗粒，极大的降低了成本，同时在煅烧时不产生环境污染。因为锯末加入量很大，煅烧时会产生较大的体积收缩，加入的蓝晶石原料，利用其莫来石化产生的膨胀，可以抵消一部分坯体收缩，避免制品产生烧成裂纹。

  2.3 生产工艺

  采用目前轻质莫来石保温砖生产常用的注浆成型法，自然养护至脱模后，移入强制式干燥器中干燥，然后经过高温烧成，烧成坯体经过机械打磨加工即为成品。流程见图1。

  从指标上看，本试验产品与国外产品相比，
强度和导热系数均达到其要求;与国内添加EPS颗粒为造孔剂的轻质保温砖相比，常温耐压强度和抗折强度有所降低，但并不影响使用效果，因为对轻质保温砖来说，只要具备了一定强度，能
够满足运输、贮存和施工条件即可，显然本产品的强度能满足要求。从导热系数来看，其下降约搅拌过程中加料顺序为：先加入耐火原料，
搅拌均匀后，加入锯末粉再搅拌均匀，然后加入水。水的加入量一般控制在50%左右，使浆体保
持较好的流动性，便于成型，同时，又不至于水分过多，影响养护时间。在搅拌混合的过程中，还要加入减水剂、生坯增强剂等外加剂等。待泥料混合成泥浆之后，加入添加剂A，再次混合均匀。将制好的泥浆注入模型中成型，在室温下静置养护，使泥浆中多余的水分分散和蒸发，一般静置24h左右可以脱模，此时泥坯的水分在35%左右。当水分降至25%~30%时，坯体上干燥车进入干燥器进行强制干燥，干燥温度最高可以达到110℃;干燥24~48h后，当坯体水分低于2%时，上窑烧成。烧成在20m³的燃气梭式窑中进行，烧成温度1300℃，保温4h，停火后降温至200℃以下出窑，烧成后的毛坯经过机械打磨精加工，检验合格后即为成品。广品外观为白色，气孔多为1mm左右的微气孔。与以EPS颗粒球为造孔剂的产品外观相比，气孔更小更均匀，质地更细腻。

  3 结果与讨论

  纯锯末轻质莫来石保温砖的各项物理性能按照定型隔热制品的检测方法进行检测，与以添加EPS颗粒为主的产品对比，结果如表3所列。

  表3 产品相关物理性能比较

  从指标上看，本试验产品与国外产品相比，强度和导热系数均达到其要求;与国内添加EPS颗粒为造孔剂的轻质保温砖相比，常温耐压强度和抗折强度有所降低，但并不影响使用效果，因为对轻质保温砖来说，只要具备了一定强度，能够满足运输、贮存和施工条件即可，显然本产品的强度能满足要求。从导热系数来看，其下降约11%，这是很重要的，意味着其具有更好的保温效果，可以减少窑炉的保温层厚度，节约材料;或在同样的厚度情况下，更好的减少热量损失，节约燃料，以达到节能环保的目的。