Un método de preparación para ladrillos refractarios livianos de cordierita, caracterizado porque utiliza 40-85% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosas, 3-12% en peso de polvo de magnesita, 6-24% en peso de polvo de Al(OH)3 y 6-24% en peso de polvo de sílice como materias primas, más 3-10% en peso de aglutinante de las materias primas, se agita uniformemente y se presiona mecánicamente para darle forma; luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 8 a 36 horas y luego se retiene en calor a 1300 a 1410 grados durante 2 a 10 horas para obtener ladrillos refractarios livianos de cordierita; el método de preparación de partículas cerámicas de cordierita porosa es: mezclar 8-12 % en peso de polvo de ganga de carbón, 33-37 % en peso de polvo de Al(OH)3, 8-12 % en peso de polvo de talco, 13-17 % en peso de polvo de magnesita y 28-32 % en peso de polvo de sílice, más 3-12 % en peso de agua de la mezcla anterior, agitada uniformemente, en forma de ***; luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 8-36 horas, y luego se retiene el calor a 1300-1400 grados durante 1-6 horas para sinterizar, obteniendo así cerámica porosa de cordierita; *** Triture la cerámica porosa de cordierita en partículas de menos de 8 mm para obtener partículas cerámicas de cordierita porosa.
La invención se describirá con más detalle a continuación junto con realizaciones específicas, sin limitar el alcance de la protección: Para evitar repeticiones, el método de preparación de partículas cerámicas de cordierita porosa en esta realización específica se describe a continuación, y no se repetirá en los ejemplos: El método de preparación de partículas cerámicas de cordierita porosa es el siguiente: Mezcle 8 ~ 12 % en peso de polvo de ganga de carbón, 33 ~ 37 % en peso de polvo de Al(OH)3, 8 ~ 12 % en peso de polvo de talco, 13~17% en peso de polvo de magnesita y 28~32% en peso de polvo de sílice, y agregue 3~12% en peso de agua a la mezcla y revuelva uniformemente, *** luego déle forma; luego seque el cuerpo moldeado a 110 grados durante 8 a 36 horas y luego sinterícelo a 1300 a 1400 grados durante 1 a 6 horas para obtener cerámica de cordierita porosa. *** Triture la cerámica porosa de cordierita en partículas de menos de 8 mm para obtener partículas cerámicas de cordierita porosa.
Ejemplo 1: Un ladrillo refractario liviano de cordierita y su método de preparación. Inicialmente, se utilizan como materias primas 50-76% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosa, 6-10% en peso de polvo fino de magnesita, 12-20% en peso de polvo fino de Al(OH)3 y 12-20% en peso de polvo fino de sílice, con un 3-8% en peso adicional de líquido residual de pulpa *** añadido. La mezcla se agita uniformemente y luego se prensa para darle forma bajo una presión de 50-100 MPa. Luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 8 a 16 horas, seguido de preservación térmica a 1340-1380 grados durante 3 a 6 horas, para obtener el ladrillo refractario liviano de cordierita. En este ejemplo: el tamaño de partícula del polvo fino de magnesita es inferior a 50 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de Al(OH)3 es inferior a 50 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de sílice es inferior a 25 µm; la porosidad aparente de las partículas cerámicas de cordierita porosa es del 35-40%, con un diámetro de poro medio de 10-20 µm; la relación de distribución del tamaño de partícula de las partículas cerámicas de cordierita porosa es la siguiente: 8-5 mm representan del 6 al 12% en peso de las materias primas; 5-3 mm representan del 18 al 24% en peso de las materias primas; 3-1 mm representa del 18 al 24% en peso de las materias primas; menos de 1 mm representa del 8 al 16% en peso de las materias primas. El ladrillo refractario ligero de cordierita preparado en este ejemplo tiene una porosidad aparente del 30-38%; un diámetro de poro medio de 10-20 µm; una densidad aparente de 1,56-1,65 g/cm3; y una resistencia a la compresión a temperatura ambiente de 60-80 MPa.
Ejemplo 2: Un ladrillo refractario liviano de cordierita y su método de preparación. Inicialmente, se utilizan como materias primas 50-76% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosa, 6-10% en peso de polvo fino de magnesita, 12-20% en peso de polvo fino de Al(OH)3 y 12-20% en peso de polvo fino de sílice, con un 5-10% en peso adicional de sol de sílice agregado. La mezcla se agita uniformemente y luego se prensa bajo una presión de 80-120 MPa. Luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 12 a 20 horas y posteriormente se trata térmicamente a 1370 a 1410 grados durante 4 a 8 horas para obtener el ladrillo refractario liviano de cordierita. En este ejemplo: el tamaño de partícula del polvo fino de magnesita es inferior a 74 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de Al(OH)3 es inferior a 88 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de sílice es inferior a 44 µm; la concentración de sol de sílice es del 25 al 30 % en peso; la porosidad aparente de las partículas cerámicas de cordierita porosa es del 38-46%, con un diámetro de poro promedio de 20-30 µm; la distribución del tamaño de partícula de las partículas cerámicas de cordierita porosa es la siguiente: 8-5 mm representan del 6 al 12% en peso de las materias primas; 5-3 mm representan del 18 al 24% en peso de las materias primas; 3-1 mm representa del 18 al 24% en peso de las materias primas; menos de 1 mm representa del 8 al 16% en peso de las materias primas. El ladrillo refractario ligero de cordierita preparado en este ejemplo tiene una porosidad aparente del 38-46%; un diámetro de poro medio de 20-30 µm; una densidad aparente de 1,40-1,56 g/cm3; y una resistencia a la compresión a temperatura ambiente de 40-60 MPa.
Ejemplo 3: Un ladrillo refractario liviano de cordierita y su método de preparación. Inicialmente, se utilizan como materias primas 40-60% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosa, 8-12% en peso de polvo fino de magnesita, 16-24% en peso de polvo fino de Al(OH)3 y 16-24% en peso de polvo fino de sílice, junto con 3-5% en peso de sol de sílice y 3-5% en peso de líquido residual de pulpa *** añadidos a las materias primas. La mezcla se agita uniformemente y luego se prensa bajo una presión de 50-80 MPa. Luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 24 a 36 horas y posteriormente se trata térmicamente a 1320 a 1380 grados durante 5 a 10 horas para obtener el ladrillo refractario liviano de cordierita. En este ejemplo: el tamaño de partícula del polvo fino de magnesita es inferior a 88 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de Al(OH)3 es inferior a 88 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de sílice es inferior a 88 µm; la concentración de sol de sílice es del 20 al 25 % en peso; la porosidad aparente de las partículas cerámicas de cordierita porosa es del 45-55%, con un diámetro de poro promedio de 15-25 µm; la relación de distribución del tamaño de partícula de las partículas cerámicas de cordierita porosa es la siguiente: 5-3 mm representan del 15 al 22% en peso de las materias primas; 3-1 mm representa del 15 al 22% en peso de las materias primas; menos de 1 mm representa del 10 al 16% en peso de las materias primas. El ladrillo refractario ligero de cordierita preparado en este ejemplo tiene una porosidad aparente del 46-54%; un diámetro de poro medio de 15-25 µm; una densidad aparente de 1,29-1,40 g/cm3; y una resistencia a la compresión a temperatura ambiente de 25-55 MPa.
Ejemplo 4: Un ladrillo refractario liviano de cordierita y su método de preparación. Inicialmente, se utilizan como materias primas un 65-85% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosa, un 3-7% en peso de polvo fino de magnesita, un 6-14% en peso de polvo fino de Al(OH)3 y un 6-14% en peso de polvo fino de sílice, con un 5-10% en peso adicional de líquido residual de pulpa de papel*** añadido. La mezcla se agita uniformemente y luego se prensa para darle forma bajo una presión de 80-120 MPa. Luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 12 a 20 horas y posteriormente se trata térmicamente a 1300 a 1350 grados durante 4 a 8 horas para obtener el ladrillo refractario liviano de cordierita. En este ejemplo: el tamaño de partícula del polvo fino de magnesita es inferior a 44 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de Al(OH)3 es inferior a 74 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de sílice es inferior a 44 µm; las partículas cerámicas porosas de cordierita tienen una porosidad del 35-42 % y un diámetro de poro medio de 10-20 µm; la distribución del tamaño de partícula de las partículas cerámicas de cordierita porosa es la siguiente: 5-3 mm representan del 20 al 30% en peso de las materias primas; 3-1 mm representa del 25 al 30% en peso de las materias primas; menos de 1 mm representa del 20 al 25% en peso de las materias primas. El ladrillo refractario ligero de cordierita preparado en este ejemplo tiene una porosidad del 34-44%; un diámetro de poro medio de 10-20 µm; una densidad aparente de 1,40-1,60 g/cm3; y una resistencia a la compresión a temperatura ambiente de 50-70 MPa.
Ejemplo 5: Un ladrillo refractario liviano de cordierita y su método de preparación. Inicialmente, se utilizan como materias primas 65-85% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosa, 3-7% en peso de polvo de magnesita, 6-14% en peso de polvo de Al(OH)3 y 6-14% en peso de polvo de sílice, con un 6-10% en peso adicional de sol de sílice agregado. La mezcla se agita uniformemente y luego se prensa bajo una presión de 50-80 MPa. Luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 16 a 24 horas y posteriormente se trata térmicamente a 1300 a 1350 grados durante 2 a 6 horas para obtener el ladrillo refractario liviano de cordierita. En este ejemplo: el tamaño de partícula del polvo de magnesita es inferior a 88 µm; el tamaño de partícula del polvo de Al(OH)3 es inferior a 88 µm; el tamaño de partícula del polvo de sílice es inferior a 74 µm; la concentración de sol de sílice es del 30 al 35 % en peso; la porosidad aparente de las partículas cerámicas de cordierita porosa es del 48-55%, con un diámetro de poro promedio de 20-30 µm; la distribución del tamaño de partícula de las partículas cerámicas de cordierita porosa es la siguiente: las partículas de 3 a 1 mm representan del 45 al 60 % en peso de las materias primas, y las partículas de menos de 1 mm representan del 20 al 25 % en peso de las materias primas. El ladrillo refractario ligero de cordierita preparado en este ejemplo tiene una porosidad aparente del 46-55%; un diámetro de poro medio de 20-30 µm; una densidad aparente de 1,28-1,34 g/cm3; y una resistencia a la compresión a temperatura ambiente de 20-40 MPa.
Ejemplo 6: Un ladrillo refractario liviano de cordierita y su método de preparación. Inicialmente, se utilizan como materias primas 50-76% en peso de partículas cerámicas de cordierita porosa, 6-10% en peso de polvo fino de magnesita, 12-20% en peso de polvo fino de Al(OH)3 y 12-20% en peso de polvo fino de sílice, con un 3-8% en peso adicional de sol de sílice agregado. La mezcla se agita uniformemente y luego se prensa para darle forma bajo una presión de 100-150 MPa. Luego, el cuerpo moldeado se seca a 110 grados durante 8 a 16 horas, seguido de preservación térmica a 1360-1410 grados durante 6 a 10 horas, para obtener el ladrillo refractario liviano de cordierita. En este ejemplo: el tamaño de partícula del polvo fino de magnesita es inferior a 74 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de Al(OH)3 es inferior a 44 µm; el tamaño de partícula del polvo fino de sílice es inferior a 60 µm; la concentración de sol de sílice es del 35 al 40 % en peso; la porosidad aparente de las partículas cerámicas de cordierita porosa es del 35-40%, con un diámetro de poro promedio de 10-20 µm; la relación de distribución del tamaño de partícula de las partículas cerámicas de cordierita porosa es la siguiente: 8-5 mm representan del 6 al 12% en peso de las materias primas; 5-3 mm representan del 18 al 24% en peso de las materias primas; 3-1 mm representa del 18 al 24% en peso de las materias primas; menos de 1 mm representa del 8 al 16% en peso de las materias primas. El ladrillo refractario ligero de cordierita preparado en este ejemplo tiene una porosidad aparente del 30-35%; un diámetro de poro medio de 10-20 µm; una densidad aparente de 1,60-1,65 g/cm3; y una resistencia a la compresión a temperatura ambiente de 70-100 MPa. Esta realización específica utiliza partículas cerámicas de cordierita porosa producidas mediante la tecnología de "Un material cerámico de cordierita porosa y su método de preparación (CN201110038289.2)"*** aplicada por el solicitante. Utilizando las partículas cerámicas de cordierita porosa producidas como agregados y magnesita, Al(OH)3 y polvo fino de sílice como matriz, se forma una estructura porosa en la matriz mediante la autodescomposición de magnesita y Al(OH)3. El MgO y Al2O3 generados a partir de la descomposición de magnesita y Al(OH)3 forman cordierita porosa de alta pureza in situ con sílice, preparando ladrillos refractarios livianos de cordierita unidos con cordierita porosa de alta pureza y agregados cerámicos de cordierita porosa.
Este método garantiza que el material preparado posea propiedades de alta resistencia y aislamiento térmico, así como una excelente resistencia al choque térmico y a la erosión media. Los principales componentes químicos del ladrillo refractario liviano de cordierita preparado en esta realización específica son MgO, Al2O3 y SiO2, siendo la principal fase cristalina la cordierita. La porosidad aparente es de 30~55%, el tamaño de poro promedio es de 10~30μm, la densidad aparente es de 1,28~1,65 g/cm3 y la resistencia a la compresión a temperatura ambiente es de 20~100MPa. Por lo tanto, esta realización específica presenta porosidad aparente y tamaño de poro controlables del agregado y la matriz, respeto al medio ambiente y pequeños cambios de volumen después de la cocción. El ladrillo refractario liviano de cordierita preparado presenta ventajas tales como alta porosidad aparente, tamaño de poro promedio pequeño, alta resistencia, baja conductividad térmica, buena resistencia al choque térmico y fuerte resistencia a la erosión media. Este ladrillo refractario liviano es adecuado para su uso como capa de aislamiento y capa de trabajo de hornos o contenedores de alta-temperatura con temperaturas de funcionamiento inferiores a 1380 grados.
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