CN102153349A - 耐火棚板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐火棚板的制备方法,属于耐火材料技术领域,包括配料、成型和烧成,粗、细料搭配,等静压成型,高温烧成,制作过程中制品不易开裂、变形,生产效率高,成品率高,制造成本低;制得的制品组织结构均匀,无内部裂隙,高温强度高,荷重软化温度高,抗热震性良好,棚板的使用寿命长,大幅度降低了窑具消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐火棚板的制作方法,属于耐火材料技术领域。
背景技术
耐火棚板是陶瓷工业重要的辅助材料,对陶瓷产品的质量和成本起着举足轻重的作用。目前,国内耐火棚板材料主要为碳化硅质、堇青石-莫来石质、莫来石(包括硅线石)质及熔融石英质等。生产企业通常采用注浆、机压、挤出等方法来成型、制作,存在着制品内部组织结构不均匀、强度低、易产生内部裂隙等问题,致使产品在使用过程中容易开裂,难以适应现代陶瓷工业快速节能烧成技术对棚板制品的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐火棚板的制备方法,制得的制品组织结构均匀,无内部裂隙,高温强度高,荷重软化温度高,抗热震性良好,性能稳定。
本发明所述的耐火棚板的制备方法,包括配料、成型和烧成,其特征在于成型方法采用等静压成型方法。
等静压成型,保证了产品组织结构均匀,强度高,性能稳定,避免产生内部裂隙。
配料颗粒重量级配适宜为:
颗粒直径d<1.0mm的粗料 20-60%
颗粒直径d<0.044mm的粉料 40-80%。
其中,配料中粗料优选熔融石英、莫来石、蓝晶石、红柱石、硅线石、莫尔柯、堇青石中的一种或两种的组合,粉料是石英、粘土、蛇纹石、滑石、菱镁石、堇青石、莫来石、蓝晶石、红柱石、硅线石、莫尔柯、氧化铝的一种或两种或多种的组合。
各种粗料和粉料均是市售商品。
制得的耐火棚板制品的化学重量组成为MgO 5-15%、Al2O3 30-65%和SiO2 30-65%,或者Al2O3 60-80%和SiO2 20-40%,或者MgO 2-6%、Al2O3 10-25%和SiO2 69-88%。
等静压成型的成型压力为100-300Mpa。
烧成的烧成温度为1320-1450℃,烧成保温时间为6-30小时。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)在等静压成型的基础上高温烧成,确保了制品高温强度大,荷重软化温度高,具有良好的抗热震性。按照不同实施方式,制品可分别适用于≤1250℃、≤1300℃和≤1350℃的陶瓷烧成窑炉,因荷重软化温度高,抗热震性好,大大提高了棚板的使用寿命,明显降低了窑具消耗。
2)本发明制得的制品规整度高、内部结构均匀、韧性好、缺陷少、热膨胀系数小,使用寿命长,能减少窑具损耗,降低窑具成本。
3)制作过程中制品不易开裂、变形,生产效率高,成品率高,制造成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
等静压堇青石棚板原料及其配比:
颗粒直径d<0.5mm的粗料 40%
颗粒直径d<0.044mm的粉料 60%
粗料、粉料均是堇青石。
按照下列步骤制备:
1)堇青石原料磨细至44um以下的粉料待用;
2)粉料与粒径0.5-0mm的粗料混练;
3)混合均匀的原料加入模具中,等静压加压150Mpa成型;
4)卸压、出模,用机械手将砖坯取出;
5)常温自然干燥24小时;
6)进入梭式窑烧成,烧成温度1390℃,烧成保温时间为6小时;
7)冷却后,进行研磨加工。
产品理化指标见表1。
表1、实施例1制得堇青石棚板的质量指标表
实施例2
堇青石-莫尔柯棚板原料及其配比:
颗粒直径d<1mm的粗料 40%
颗粒直径d<0.044mm的粉料 60%
粗料为莫尔柯,粉料中堇青石加入50%,α氧化铝微粉加入10%。
按照下列步骤制备:
1)堇青石原料磨细至44um以下的粉料待用;
2)堇青石粉料、α氧化铝微粉与莫尔柯粗料混练;
3)混合均匀的原料加入模具中,等静压加压180Mpa成型;
4)卸压、出模,用机械手将砖坯取出;
5)常温自然干燥24小时;
6)进入梭式窑烧成,烧成温度1420℃,烧成保温时间为16小时;
7)冷却后,进行研磨加工。
制得产品的理化指标见表2。
表2、实施例2制得堇青石-莫尔柯棚板的质量指标表
实施例3
堇青石-莫来石棚板原料及其配比:
颗粒直径d<1mm的粗料 40%
颗粒直径d<0.044mm的粉料 60%
粗料为莫来石,粉料是堇青石。
按照下列步骤制备:
1)堇青石原料磨细至44um以下的粉料待用;
2)粉料与莫来石粗料混练;
3)混合均匀的原料加入模具中,等静压加压260Mpa成型;
4)卸压、出模,用机械手将砖坯取出;
5)常温自然干燥24小时;
6)进入梭式窑烧成,烧成温度1420℃,烧成保温时间为16小时;
7)冷却后,进行研磨加工。
制得的产品理化指标见表3。
表3、实施例3制得堇青石-莫来石棚板的质量指标表
其它实施例及对比例和物理指标见表4、表5和表6。
表4、实施例4-7及对比例1-2
表5、实施例4-7制品化学重量百分组成表
成分 | MgO | Al2O3 | SiO2 |
实施例4 | 6.7 | 45.1 | 47.2 |
实施例5 | 5.4 | 51.6 | 42.1 |
实施例6 | 0.04 | 72.1 | 26.7 |
实施例7 | 4.7 | 19.0 | 75.6 |
表6、实施例4-7及对比例1-2的物理指标表
由实施例1-7和对比例1-2比较看出,粗料的颗粒直径为d<1.0mm、粉料的颗粒直径为d<0.044mm,成型压力为100-300Mpa时,制作过程中制品不易开裂,且制品性能稳定。
Claims (8)
1.一种耐火棚板的制备方法,包括配料、成型和烧成,其特征在于成型方法采用等静压成型方法。
2.根据权利要求1所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于配料颗粒重量级配为:
颗粒直径<1.0mm的粗料 20-60%
颗粒直径<0.044mm的粉料 40-80%。
3.根据权利要求2所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于配料中粗料为熔融石英、莫来石、蓝晶石、红柱石、硅线石、莫尔柯、堇青石中的一种或两种的组合,粉料是石英、粘土、蛇纹石、滑石、菱镁石、堇青石、莫来石、蓝晶石、红柱石、硅线石、莫尔柯、氧化铝的一种或两种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于原料组合的化学重量组成为:MgO 5-15%、Al2O3 30-65%和SiO2 30-65%。
5.根据权利要求3所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于原料组合的化学重量组成或者为:Al2O3 60-80%和SiO2 20-40%。
6.根据权利要求3所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于原料组合的化学重量组成或者为:MgO 2-6%、Al2O3 10-25%和SiO2 69-88%。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于等静压成型的成型压力为100-300Mpa。
8.根据权利要求7所述的耐火棚板的制备方法,其特征在于烧成的烧成温度为1320-1450℃,烧成保温时间为6-30小时。
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