CN101603360A - 一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塔容器设备装置内衬的主要配件：一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖及其制造方法。本发明增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，其组成包括莫来石、铝矾土、锆英石、氧化锆、高岭土和长石，所述具体制造工艺为：原料-配料组合-球磨-除铁-过筛-喷雾颗粒干燥-添加剂-陈腐-颗粒级配-等静压成型-检选-修坯——水洗-焙烧-检验-包装-入库。本发明充分发挥了陶瓷耐磨性能好、硬度高、耐酸碱性能好、不氧化、耐高温，比重轻、抗压强度大等优越特性，同时利用氧化锆增韧莫来石的特殊晶相结构，解决了陶瓷易碎的特性，使用寿命远优于原有技术普通瓷、花岗岩、大理石塔内衬材料，具有很强的市场竞争力和生命力。

Description

一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖
技术领域
本发明涉及一种塔容器设备装置内衬的主要配件，一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖及其制造方法。
背景技术
历年至今贯采用原有技术普通陶瓷、花岗岩、大理石等作为塔器设备的内衬专用材料，由于该产品比重大、易氧化腐蚀、易跌落、磨损大、能耗大、更换频率高，使用寿命短、成本费用高等无法满足设备及产品质量要求。增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，适用于炼油、化工、化肥、焦化、冶金、冶炼、香料、制药等行业不可缺少的气液传质塔容器设备装置内。但通用的莫来石无缝瓷衬砖仍存在易磨损、使用寿命不是很长的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能优质可靠，使用运转时间是原有技术产品的5倍的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖。
本发明一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，其组成包括莫来石、铝矾土、锆英石、氧化锆、高岭土和长石，组分重量百分比为：莫来石10-38％、铝矾土12-36％、氧化锆2-18％、锆英石8-26％、高岭土1-10％、长石2-20％。其化学成份百分比为SiO2：18-65％、Al2O3：15-54％、ZrO2：5-20％、Fe2O3：0.1-0.5％，CaO：0.27-2.8％、MgO：2-18％、K2O：0.3-0.67％、Na2O：0.2-0.51％。
所述增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖的具体制造工艺为：
原料——配料组合——球磨——除铁——过筛——喷雾颗粒干燥——添加剂——陈腐——颗粒级配——等静压成型——检选——修坯——水洗——焙烧——检验——包装——入库。
本发明取代原有技术，充分发挥了陶瓷耐磨性能好、硬度高、耐酸碱性能好、不氧化、耐高温，比重轻、抗压强度大等优越特性，同时利用氧化锆增韧莫来石的特殊晶相结构，解决了陶瓷易碎的特性，使用寿命远优于原有技术普通瓷、花岗岩、大理石塔内衬材料，具有很强的市场竞争力和生命力。
具体实施方式
实施例1
所述的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，化学成份按重量百分比为：
SiO2：32％、Al2O3：46％、ZrO2：10.15％、Fe2O3：0.4％、CaO：1.61％、MgO：9％、K2O：0.57％、Na2O：0.27％。
实施例2
所述的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，化学成份按重量百分比为：
SiO2：35％、Ai2O3：44％、ZrO2：9％、Fe2O3：0.3％、CaO：1.0％、MgO：10％、k2O：0.46％、Na2O：0.24％。
实施例3
所述的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，化学成份按重量百分比为：
SiO2：30％、AI2O3：48％、ZrO2：8.94％、Fe2O3：0.28％、CaO：1.28、MgO：10.7％、K2O：0.32％、Na2O：0.48％。
所述增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖的制造工艺是：
精选上述的陶瓷原料，分别按上述的计量配比组合，加入球磨设备；按6份原料加4份水研磨，将原料研磨到250-300目的细度，把泥浆放入除铁设备，排除铁质和其氧化物，再将泥浆过筛，排除余筛上泥沙杂物后，标准泥浆被压送入喷务颗粒干燥设备，泥浆经喷务干燥形成粉末，加入有机化学物粘接剂、润滑剂和增塑剂，加入重量比为：粘接剂4-6％、润滑剂14-18％、增塑剂0.85-1.2％。所用的粘结剂可以是羧甲丙基纤素，润滑剂可以是聚乙醚或桐油，增塑剂可以是甘油或二了基酞酸酯，再将不同细度的干粉分级，陈腐数日(一至两星期)后装入模具，自动输送到等静压设备，挤压成需求的形状毛坯，经加工修理送入窑炉，经1380℃-1480℃高温焙烧成产品。其中，加入的粘接剂、润滑剂和增塑剂在焙烧过程中均被烧失。最后，产品经检验合格、产品入库。
经测试：本发明增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖的物理性能如下：
抗压＞396MPa             抗折＞205MPa
硬度莫氏9.2级            磨损率0.00018％
断裂韧性：6.86MPa1/2     吸水率：0.03％
密度：3.50g/cm3          耐酸度：99.98％
耐碱度：99.63％            工作温度：-20～80℃
本发明的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖是21世纪先进的高新技术型陶瓷复合材料，经过精心的组合配方，分子密度高，强度大，磨损小，规格尺寸精度可靠，在生产过程中，不受任何规格的局限影响。工业运转时间是原技术的(普瓷、石衬)的5倍以上，性能优质可靠，本发明增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖是国内陶瓷行业中氧化锆增韧高新技术的复合陶瓷新材料。充分发挥了陶瓷材料，通过氧化锆相变增韧，克服了陶瓷脆性大、不耐冲击的天性缺陷，增强了弧形瓷衬砖的竞争力和生命力，同时利用氧化锆增韧莫来石具有特殊晶相结构的增强相和高温热稳定性的机理，并采用了先进的高强力的干粉等静压成型工艺流水线，形成了一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖的新技术复合结构新陶瓷材料。
表1所示为普通瓷、石衬砖与增韧弧形瓷衬砖的性能比较：
表1
项目名称 普瓷、石材内衬 说明   增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖 说明
  耐磨率<滚筒实验>％   0.05   滚筒实验   0.00018   滚筒实验
  莫氏硬度<级>   (莫氏)4.0   (莫氏)9.2
  抗压强度<Mpa>   200   396
  抗弯强度(Mpa)   76   205
  使用周期   1-2年   2-6年
  更换频率   一般   小于五倍
  比重<kg/cm3>   2.0   ＞3.50
  动力功率<均值/h>   150千瓦/时   106千瓦/时
  吸水率(％)   0.03
  断裂韧性(Mpa)   0.98   6.86
  耐酸度(％)   98％   99.98％

Claims (6)

1、一种增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖，其组成包括莫来石、铝矾土、锆英石、氧化锆、高岭土和长石，组分重量百分比为：莫来石10-38％、铝矾土12-36％、氧化锆2-18％、锆英石8-26％、高岭土1-10％、长石2-20％；
其化学成份百分比为SiO2：18-65％、Al2O3：15-54％、ZrO2：5-20％、Fe2O3：0.1-0.5％，CaO：0.27-2.8％、MgO：2-18％、K2O：0.3-0.67％、Na2O：0.2-0.51％。
2、根据权利要求1所述的瓷衬砖，其特征在于：化学成份按重量百分比为：SiO2：32％、Al2O3：46％、ZrO2：10.15％、Fe2O3：0.4％、CaO：1.61％、MgO：9％、K2O：0.57％、Na2O：0.27％。
3、根据权利要求1所述的瓷衬砖，其特征在于：化学成份按重量百分比为：SiO2：35％、Ai2O3：44％、ZrO2：9％、Fe2O3：0.3％、CaO：1.0％、MgO：10％、k2O：0.46％、Na2O：0.24％。
4、根据权利要求1所述的瓷衬砖，其特征在于：化学成份按重量百分比为：SiO2：30％、AI2O3：48％、ZrO2：8.94％、Fe2O3：0.28％、CaO：1.28、MgO：10.7％、K2O：0.32％、Na2O：0.48％。
5、权利要求1所述的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖的制造工艺为：
原料——配料组合——球磨——除铁——过筛——喷雾颗粒干燥——添加剂——陈腐——颗粒级配——等静压成型——检选——修坯——水洗——焙烧——检验——包装——入库。
6、权利要求5所述的增韧莫来石无缝弧形瓷衬砖的具体制造工艺为：
上述的陶瓷原料，分别按所述的计量配比组合，加入球磨设备；按6份原料加4份水研磨，将原料研磨到250-300目的细度，把泥浆放入除铁设备，排除铁质和其氧化物，再将泥浆过筛，排除余筛上泥沙杂物后，标准泥浆被压送入喷务颗粒干燥设备，泥浆经喷务干燥形成粉末，加入有机化学物粘接剂、润滑剂和增塑剂，加入重量比为：粘接剂4-6％、润滑剂14-18％、增塑剂0.85-1.2％。所用的粘结剂可以是羧甲丙基纤素，润滑剂可以是聚乙醚或桐油，增塑剂可以是甘油或二了基酞酸酯，再将不同细度的干粉分级，陈腐数日后装入模具，自动输送到等静压设备，挤压成需求的形状毛坯，经加工修理送入窑炉，经1380℃-1480℃高温焙烧成产品；最后，产品经检验合格、产品入库。
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