以黏土、藍晶石等為原料，單純以鋸末為造孔劑，研制環(huán)保節(jié)能型輕質(zhì)莫來石保溫磚。通過對該產(chǎn)品的體積密度、導(dǎo)熱系數(shù)等性能的測試，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。
根據(jù)同級別普通輕質(zhì)莫來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)黏土為成型時的塑性結(jié)合劑，以輕質(zhì)莫來石廢磚粉回收料和藍晶石作為A12O3的引入原料，同時，添加雜質(zhì)成分較低的硬質(zhì)黏土熟料來調(diào)整產(chǎn)品的雜質(zhì)成分含量。針對純鋸末低密度保溫磚燒結(jié)困難、制品燒結(jié)強度低的特點，添加一定量的添加劑A，此添加劑屬于無機結(jié)合劑，在不提高燒成溫度的情況下，可以有效的促進制品的燒結(jié)以提高產(chǎn)品強度，并且該添加劑不會引入對產(chǎn)品成分有害的雜質(zhì)。
純鋸末輕質(zhì)莫來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 試驗配方
純鋸末輕質(zhì)莫來石保溫磚的試驗配比如表2所列。
表2 試驗配比/%
以上配方中，造孔劑單獨采用鋸末粉，不添加目前普遍使用的EPS泡沫球顆粒，極大的降低了成本，同時在煅燒時不產(chǎn)生環(huán)境污染。因為鋸末加入量很大，煅燒時會產(chǎn)生較大的體積收縮，加入的藍晶石原料，利用其莫來石化產(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)莫來石保溫磚生產(chǎn)常用的注漿成型法，自然養(yǎng)護至脫模后，移入強制式干燥器中干燥，然后經(jīng)過高溫?zé)桑瑹膳黧w經(jīng)過機械打磨加工即為成品。流程見圖1。
從指標上看，本試驗產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比， 強度和導(dǎo)熱系數(shù)均達到其要求；與國內(nèi)添加EPS顆粒為造孔劑的輕質(zhì)保溫磚相比，常溫耐壓強度和抗折強度有所降低，但并不影響使用效果，因為對輕質(zhì)保溫磚來說，只要具備了一定強度，能 夠滿足運輸、貯存和施工條件即可，顯然本產(chǎn)品的強度能滿足要求。從導(dǎo)熱系數(shù)來看，其下降約攪拌過程中加料順序為：先加入耐火原料， 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 持較好的流動性，便于成型，同時，又不至于水分過多，影響?zhàn)B護時間。在攪拌混合的過程中，還要加入減水劑、生坯增強劑等外加劑等。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，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，此時泥坯的水分在35%左右。當水分降至25%~30%時，坯體上干燥車進入干燥器進行強制干燥，干燥溫度最高可以達到110℃；干燥24~48h后，當坯體水分低于2%時，上窯燒成。燒成在20m3的燃氣梭式窯中進行，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)過機械打磨精加工，檢驗合格后即為成品。廣品外觀為白色，氣孔多為1mm左右的微氣孔。與以EPS顆粒球為造孔劑的產(chǎn)品外觀相比，氣孔更小更均勻，質(zhì)地更細膩。
3 結(jié)果與討論
純鋸末輕質(zhì)莫來石保溫磚的各項物理性能按照定型隔熱制品的檢測方法進行檢測，與以添加EPS顆粒為主的產(chǎn)品對比，結(jié)果如表3所列。
表3 產(chǎn)品相關(guān)物理性能比較
從指標上看，本試驗產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比，強度和導(dǎo)熱系數(shù)均達到其要求；與國內(nèi)添加EPS顆粒為造孔劑的輕質(zhì)保溫磚相比，常溫耐壓強度和抗折強度有所降低，但并不影響使用效果，因為對輕質(zhì)保溫磚來說，只要具備了一定強度，能 夠滿足運輸、貯存和施工條件即可，顯然本產(chǎn)品的強度能滿足要求。從導(dǎo)熱系數(shù)來看，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，以達到節(jié)能環(huán)保的目的。