CN101423372A - 抗热震性耐压耐酸瓷砖及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种抗热震性耐压耐酸瓷砖，它由大同瓷土、堇青石、莫来石、王仙泥、刚玉原料加工而成，其特征在于大同瓷土：30～40、堇青石：0～40、莫来石：0～40、王仙泥：5～15、刚玉：10～20，它通过原料配方-粉碎-混合-陈腐-干燥制粉-干压成型-干燥-修坯-烧制，即可；它广泛应用于高压釜中，具备抗急冷急热的特性，使用寿命长等优点。

Description

抗热震性耐压耐酸瓷砖及其制作方法

所属领域

本发明涉及瓷砖及其制作方法，是一种在高压釜中使用的抗热震性耐压耐酸瓷砖及其制作方法。

背景技术

高压釜耐酸耐温砖的技术要求：高压釜工作压力1.6Mpa，工作温度150℃；设计压力2.0Mpa，设计温度175℃；钢壳内径4.2m，总长约32m。

高压釜由外及里分别为外壳钢板、搪防腐铅层(约6mm厚)、防腐隔膜、内衬两层耐酸砖(外层砖厚50mm，内层砖厚114mm)。胶泥与防腐隔膜层之间的表面温度不超过110℃。

高压釜内溶液介质包括：0.24g/L cu，7.4g/LFe(2.0g/L Fe²⁺)，90g/L H₂SO₄，500mg/LCl^-，50mg/L F^-。

根据高压釜项目提出的耐酸砖的技术要求，我们知道，该耐酸砖是在强酸介质、较高工作温度和较高压力条件下工作的，因此，耐酸砖除了必须具备良好的抗酸腐蚀性能外，还必须具备较高的机械强度，特别是必须具备优良的抗温度急变性能。传统的耐酸瓷砖，虽然具有良好的抗酸腐蚀性能和一定的机械强度，但抗温度急变性能差，无法满足此项工程高压釜内衬的技术要求。目前国产高压釜和部分引进高压釜采用陶砖，利用陶砖坯体中分布较多的孔隙，在一定程度上提高砖的抗温度急变性能，但这种提高是很有限的。而同时，因为陶砖的孔隙率较大，增大了强酸介质对砖的腐蚀面积，降低了砖的耐酸腐蚀性能，并且还会显著降低砖的机械性能，加速砖的老化，从而缩短砖的使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是提供一种抗热震性耐压耐酸瓷砖。

本发明的要点在于：选定莫来石、堇青石、刚玉作为瓷坯的晶相。利用莫来石、刚玉晶体具有很高的机械强度和优良的化学稳定性，利用堇青石、莫来石，特别是堇青石具有优良的抗急冷急热性能，这样使瓷坯不但具有很的机械强度，良好的化学稳定性，还具备优良的抗急冷急热性能。为保证瓷砖具有优良的抗温度急变性，在瓷坯玻璃相(高温时为熔融态)成分的选下上，也选择热膨胀系数比较低的相关组分为玻璃相的成分。

根据上述几项原则选定的配方试制出的瓷砖，经国家耐火材料质量监督检验中心、国家建筑材料测试中心及国家陶瓷产品质量监督检验中心江西省陶瓷检测中心多家权威单位的检测。产品性能优良，完全满足高压釜对瓷砖的性能要求，在350℃温度水冷5次不裂。

本发明的重量百分配方：大同瓷土：30～40、堇青石：0～40、莫来石：0～40、王仙泥：5～15、刚玉：10～20。

附图说明：

附图为本发明的制作工序图，

本发明由下列实施例予以实现：

(1)原料的选购要保持原料化学成分和细度、颗粒级配的相对稳定；

(2)保证配料准确；

(3)干法球磨的主要目的是：①将备原料充分混合均匀；②改善原料颗粒的外部形态，使其变得园晖；③进一步将物料磨细。为达此目的要注意研磨体瓷球的装填量和瓷球大小级配、装料量、及球磨时间等；

(4)混捏过筛工艺的关键是混捏，为了保证料粉能充分润湿，可以将加水量增多1～3％(这些多加的水分，可在后续的陈腐输送过程中蒸发掉)并保证混捏时间；

(5)料粒的陈腐。为了保证料粒的水分控制在3～7％，及水分在料粒内的均匀分布，粉料造粒后必须陈腐24小时以上(混捏工艺的料粒必须陈腐48小时以上)：

(6)干压成型(或半干压成型)。为获得结构致密、均匀和尺寸准确的制品，应控制好以下几个环节：①料粒的水分应控制在3～7％，料粒形状尽量呈圆粒形，料粒D50的范围应控制在300～800微米；②采用上、下双向加压方式；③压力控制在35～50MPa；

(7)烧成是本研制中最重要的工序之一，为保证配方设计时瓷砖中应有的晶体种类、数量及其形态，玻璃体要求的成分和较少的气孔，烧成时应根据选择的原料不同，制定出不同的烧成制度。瓷砖总的晶体有些是直接由含这种晶体的原料带进来的，有些是由各种原料的成分，在高温下，通过固相反应合成、生长发育成的。在烧成工艺中，特别要控制好烧成温度、高火保温时间和止火后至950℃间的冷却速度。根据本研制的配方特点和选择的原料不同，烧成温度应控制在1290～1350℃，高火保温时间控制在3～6小时，止火温度至950℃间的冷却速度尽可能快(在窑炉条件允许范围内)。

实施例一：取原料大同瓷土—30、堇青石—5、莫来石—20、王仙泥—10、刚玉—25，根据制作工艺进行粉碎——混合——陈腐——干燥制粉——干压成型——干燥——修坯——烧制，即可。

实施例二：取原料大同瓷土—35、堇青石—20、莫来石—15、王仙泥—10、刚玉—20，根据制作工艺进行粉碎——混合——陈腐——干燥制粉——干压成型——干燥——修坯——烧制，即可。

通过高压压制成型生产的耐温耐酸砖的尺寸偏差及变形量非常小，完全满足国家标准JC/T424—2005《耐酸耐温砖》的具体要求，其具体内容见下表：

表3、耐酸温偏差及变形

                                               单位：毫米

附注：Dynatec提供的资料上要求砖的长、宽、厚尺寸公差≤3.0％，国家标准JC/T424-2005耐酸耐温砖》中规定的要求更严。

Claims (2)

1、抗热震性耐压耐酸瓷砖，它由大同瓷土、堇青石、莫来石、王仙泥、刚玉原料加工而成，其特征在于大同瓷土：30～40、堇青石：0～40、莫来石：0～40、王仙泥：5～15、刚玉：10～20。

2、根据权利要求书1所述的抗热震性耐压耐酸瓷砖的制作方法，其特征在于它通过原料配方——粉碎——混合——陈腐——干燥制粉——干压成型——干燥——修坯——烧制，即可。

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