CN100363305C - 红柱石窑具制品的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了红柱石窑具制品的生产方法，由重量百分比为10%～80%的红柱石颗粒、5%～40%的刚玉颗粒、5%～40%的莫来石颗粒、5%～30%的铝微粉和5%～15%的硅微粉组成原料，红柱石颗粒、刚玉颗粒和莫来石颗粒均＜3mm，铝微粉和硅微粉均≤2μm；以占原料总重4%的硅溶胶作为结合剂；包括如下步骤：1)先将铝微粉和硅微粉混合球磨，得粉料待用；2)将红柱石颗粒、莫来石颗粒和刚玉颗粒料进行干混，然后加入硅溶胶混练，得混和物；3)在混和物中加入粉料混练；经困料后压制成型，干燥后，在1500～1550℃温度下烧制8～20小时，即得红柱石窑具制品。采用本发明的方法，能生产高强度、抗热震、低成本的红柱石窑具制品。

Description

红柱石窑具制品的生产方法

技术领域

本发明涉及一种耐火材料的生产方法，具体的说，是一种红柱石窑具制品的生产方法。

背景技术

作为一种支撑保护烧成制品的特殊耐火材料，窑具质量与性能的好坏，对烧成制品的质量、产量、能耗、成本等有着直接的影响。窑具因在窑内位置及应用的不同可分为推板、棚板、承烧板、匣钵等，按化学成分可分为氧化物、非氧化物窑具，按材料组成又分为单相和复相陶瓷材料；窑具种类繁多，应用广泛。

磁性材料、电子绝缘陶瓷等功能材料及器件的烧成窑炉对窑具的要求极为苛刻。推板和承烧板是磁性材料烧结窑中最为关键的窑具材料，特别是软磁铁氮气窑用推板，它一方面要满足软磁铁氧体烧结温度1400℃左右的高温条件，承受15～20kg/cm²左右的压力，而且要经受从室温→高温→室温长期循环引起的高低温不断变化的冲击，还始终承受着推进方向的挤压力以传输被烧产品。目前，国内推板由于机械强度、耐磨性、抗热震稳定性还不十分理想，使用次数普遍在20～30次。对于承烧板，目前国内大多采用单一材质来生产承烧板，热震性能差，造成承烧板的使用寿命短，且承重性差，造成承烧板不能承受更多的载烧物，只能采用加厚或加大支撑底座。

随着电子陶瓷、磁性材料等功能材料及元器件产业的快速发展，传统推板窑的配套推板及承烧板材质，如粘土质、高铝质、熔融石英质、氮化硅结合碳化硅质及普通堇青石质已不适合要求，近年来发展了刚玉-莫来石复相陶瓷窑具。关于刚玉-莫来石复相陶瓷推板及制品，在公开号CN 1669980A、13003834A等各个公报中，介绍了刚玉-莫来石复相陶瓷制品及其制造方法。现有刚玉-莫来石复相陶瓷推板制品的抗热震、机械强度、使用次数等性能指标基本能满足传统氧化铝瓷等烧结，还不能满足氮气窑等特殊窑炉的要求，开发高性能、长寿命、良好化学稳定的推板窑配套推板及承烧板窑具已成为耐火材料及窑具的发展趋势。

红柱石属典型的硅酸铝类矿物，化学式为Al₂O₃·SiO₂，在1350℃以上的高温，开始转化成与原晶体平行的针状莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)以及游离石英(SiO₂)。利用红柱石的莫来石化过程生成莫来石，取代人工合成的电熔莫来石，则可大大提高材料的物理性能，又可降低制造成本。而且，红柱石的莫来石化过程到耐火材料整个使用周期，即在红柱石制品在使用过程仍在进行莫来石化。

目前，尚未有红柱石为主要原料，利用红柱石在烧成过程中的莫来石化过程，制备高性能、低成本、长寿命的红柱石窑具制品的相关报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种以红柱石为主要原料来生产高强度、抗热震、低成本的红柱石窑具制品的方法。

本发明为达到以上目的，是通过这样的技术方案来实现的：提供一种红柱石窑具制品的生产方法，由重量百分比为10％～80％的红柱石颗粒、5％～40％的刚玉颗粒、5％～40％的莫来石颗粒、5％～30％的铝微粉和5％～15％的硅微粉组成原料，红柱石颗粒、刚玉颗粒和莫来石颗粒均＜3mm，铝微粉和硅微粉均≤2μm；以占原料总重4％的硅溶胶作为结合剂；包括如下步骤：

1)、先将铝微粉和硅微粉混合球磨，得粉料待用；

2)、将红柱石颗粒、莫来石颗粒和刚玉颗粒料进行干混，然后加入硅溶胶混练，得混和物；

3)、在混和物中加入粉料混练；经困料后压制成型，干燥后，在1500～1550℃温度下烧制8～20小时，即得红柱石窑具制品。

本发明的红柱石窑具生产方法，是发明人经过认真研究、实验所获得的。其组分中主要原料为红柱石，红柱石的重量比例在10％～80％之间，利用红柱石在烧成过程中进行莫来石化，生成针状莫来石。本发明的生产方法，采用硅溶胶作为结合剂，外加入量为原料总量的4％，硅溶胶兼有常温粘结剂和生成活性二氧化硅(高温时分解出活性二氧化硅)的作用；且二氧化硅与铝微粉反应生成莫来石相能起到增强窑具制品强度的作用。

采用本发明的方法生产的红柱石窑具制品，体积密度2.6～3.0g/cm³，气孔率15％～25％，抗折强度5～30MPa，耐压强度60～120MPa，在推板窑中的使用次数为80～150次。

采用本发明的方法生产的红柱石窑具制品，主要用于推板窑的推板及承烧板材质，也可用作精细陶瓷及其它耐火材料应用于电子、冶金及建材领域。

国内现有的堇青石推板的抗折强度9MPa左右，耐压强度60MPa左右，在推板窑中的使用次数仅为20次左右。因此本发明的红柱石窑具制品与现有刚玉-莫来石复相陶瓷推板及承烧板相比，具有更优的抗热震性、更高的机械强度及使用次数。

具体实施方式

实施例1、一种红柱石窑具制品的生产方法，由重量百分比为80％的红柱石颗粒(＜3mm)、5％的刚玉颗粒(＜3mm)、5％的莫来石颗粒(＜3mm)、5％的铝微粉(≤2μm)和5％的硅微粉(≤2μm)组成原料。选用原料总重4％的硅溶胶作为结合剂；依次进行以下步骤：

1)、先将铝微粉和硅微粉混合球磨、筛分，得粉料待用；此处的混合球磨、筛分步骤，起到将铝微粉和硅微粉均匀混和的作用；

2)、将红柱石颗粒、莫来石颗粒和刚玉颗粒料进行干混，然后加入硅溶胶混练，得混和物；

3)、在混和物中加入粉料混练；经困料后压制成型，干燥后，在1500℃～1550℃温度下烧制8～20小时，即得红柱石窑具制品。

实施例2、一种红柱石窑具制品的生产方法，由重量百分比为10％的红柱石颗粒(＜3mm)、35％的刚玉颗粒(＜3mm)、40％的莫来石颗粒(＜3mm)、10％的铝微粉(≤2μm)和5％的硅微粉(≤2μm)组成原料。选用原料总重4％的硅溶胶作为结合剂；依次进行以下步骤：

1)、先将铝微粉和硅微粉混合球磨、筛分，得粉料待用；

2)、将红柱石颗粒、莫来石颗粒和刚玉颗粒料进行干混，然后加入硅溶胶混练，得混和物；

3)、在混和物中加入粉料混练；经困料后压制成型，干燥后，在1500℃～1550℃温度下烧制8～20小时，即得红柱石窑具制品。

实施例3、一种红柱石窑具制品的生产方法，由重量百分比为30％的红柱石颗粒(＜3mm)、15％的刚玉颗粒(＜3mm)、10％的莫来石颗粒(＜3mm)、30％的铝微粉(≤2μm)和15％的硅微粉(≤2μm)组成原料。选用原料总重4％的硅溶胶作为结合剂；依次进行以下步骤：

1)、先将铝微粉和硅微粉混合球磨、筛分，得粉料待用；

2)、将红柱石颗粒、莫来石颗粒和刚玉颗粒料进行干混，然后加入硅溶胶混练，得混和物；

3)、在混和物中加入粉料混练；经困料后压制成型，干燥后，在1500℃～1550℃温度下烧制8～20小时，即得红柱石窑具制品。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种红柱石窑具制品的生产方法，其特征是：由重量百分比为10％～80％的红柱石颗粒、5％～40％的刚玉颗粒、5％～40％的莫来石颗粒、5％～30％的铝微粉和5％～15％的硅微粉组成原料，所述红柱石颗粒、刚玉颗粒和莫来石颗粒均＜3mm，所述铝微粉和硅微粉均≤2μm；以占原料总重4％的硅溶胶作为结合剂；包括如下步骤：

1)、先将铝微粉和硅微粉混合球磨，得粉料待用；

2)、将红柱石颗粒、莫来石颗粒和刚玉颗粒料进行干混，然后加入硅溶胶混练，得混和物；

3)、在混和物中加入粉料混练；经困料后压制成型，干燥后，在1500～1550℃温度下烧制8～20小时，即得红柱石窑具制品。