CN102503459B - 一种陶瓷窑用高级堇青石-莫来石耐火材料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷窑用高级堇青石—莫来石耐火材料及其生产工艺,常温采用复合硅溶胶结合,高温通过镁铝尖晶石微粉和二氧化硅的反应烧结形成堇青石结合,所述耐火材料的重量百分比配伍为:1.2-0.5mm莫洛凯特20-40%,0.5-0.088mm莫洛凯特10-25%,0.5-0.088mm合成堇青石0-15%,<0.088mm合成堇青石10-35%,<0.088mm合成莫来石0-20%,镁砂微粉1-3%,氧化铝微粉2-8%,硅灰3-10%,煅烧高岭土微粉0-15%,外加第三代减水剂0.01-0.1%,外加水4-8%。本发明具有良好的成形性能和优异的烧结性能,解决了模压、挤压成形堇青石—莫来石制品坯体易破损、难烧结的难题,制得了纯度高、强度大、耐高温和抗热震性好的耐火材料产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷窑用高级堇青石—莫来石耐火材料及其生产工艺,常温采用复合硅溶胶结合,高温通过镁铝尖晶石微粉和二氧化硅的反应烧结形成堇青石结合,从而获得了良好的成形性能和优异的烧结性能,解决了模压、挤压成形堇青石—莫来石制品坯体易破损、难烧结的难题,制得了纯度高、强度大、耐高温和抗热震性好的产品。
背景技术
陶瓷工业广泛使用堇青石—莫来石耐火制品。一般,堇青石—莫来石耐火材料制品以莫洛凯特(一种莫来石—高硅氧玻璃复合原料)为骨料,以滑石、粘土、氧化铝为基质,加入水和少量化学外加剂,混练后塑性状态,用模压或挤压成形。以上工艺的缺点是:坯体强度低、烧结范围窄、烧结温度高(1250~1320℃)、制造合格率低,不仅常常因破损、欠烧、过烧、变形产生大量废品,而且性能不高。
发明内容
本发明的目的在于,研究本发明涉及一种陶瓷窑用高级堇青石—莫来石耐火材料及其生产工艺,使得产品和生产工艺具有良好的成形性能和优异的烧结性能,解决了模压、挤压成形堇青石—莫来石制品坯体易破损、难烧结的难题,制得了纯度高、强度大、耐高温和抗热震性好的耐火材料产品。堇青石—莫来石材料制造困难、性能不高的原因在于材料中的堇青石的熔点不高,但所有的堇青石相又都依靠原位反应形成,且反应物的粒径粗大,因烧成收缩大、烧结温度高,引起难烧结、易损坏和性能差等问题。为解决上述问题,本发明提出采取下述技术措施:
1)大量采用经过高温处理的原料,如莫洛凯特、合成堇青石、合成莫来石等,减少烧结收缩,提高耐火制品的烧成合格率;
2)大量使用镁铝尖晶石微粉、硅灰等超细粒子,降低烧成温度,扩大烧结温度范围,减少生烧、变形等烧成缺陷;
3)使用硅溶胶结合剂,提高堇青石—莫来石材料坯体的机械强度,减少坯体的破损;
4)使用有机物质,对硅溶胶进行改性,提高堇青石—莫来石材料的成形性能。
鉴于以上设计,机制成形堇青石莫来石耐火材料的重量百分比配伍为:
所述莫洛凯特为市售经煅烧制得的莫来石—高硅氧玻璃复合耐火原料。
所述合成堇青石为市售同名耐火原料。
所述合成莫来石为市售同名耐火原料。
所述镁铝尖晶石微粉为由市售MgO+Al2O3≥98%镁铝尖晶石制得的超细粉,其<10μm部分的重量百分比占总量的95%以上。
所述硅灰为市售同名耐火原料,其SiO2含量≥95%,粒度为<1μm部分的重量百分比占总量的80%以上。
所述硅溶胶为同名市售产品,其二氧化硅含量为25-40%.
所述聚乙烯醇水溶液由浓度为5-10%的市售聚乙烯醇和95-90%的水配置。
所述第三代减水剂为市售聚羧酸系建筑混凝土减水剂。
各原料按以上配比称量,经混练制成制砖料,经过模压或挤压制得坯体,放置12-24h脱模,常温养护1-3天,经40-60℃干燥1-2天,再经1150-1350℃烧成,再经表面处理和检验后制得浇注成形的大型或特异形堇青石—莫来石耐火材料制品。
具体实施方式
实施例1
采用1.2-0.5mm莫洛凯特40%,0.5-0.088mm莫洛凯特10%,0.5-0.088mm合成堇青石10%,<0.088mm合成堇青石16%,<0.088mm合成莫来石11%,镁铝尖晶石微粉7%,硅灰6%的配比,外加浓度30%的硅溶胶5%、10%聚乙烯醇水溶液0.2%、第三代减水剂0.01%后伴和,制得制砖料,经60MPa压力成形,经60℃×48H干燥,再经1250℃×6小时热处理,制得外形规整,常温抗折强度16MPa、1250℃热态抗折强度15MPa的耐火材料。
实施例2
采用1.2-0.5mm莫洛凯特36%,0.5-0.088mm莫洛凯特20%,0.5-0.088mm合成堇青石5%,<0.088mm合成堇青石20%,<0.088mm合成莫来石5%,镁铝尖晶石微粉8%,硅灰6%的配比,外加浓度30%的硅溶胶5%、10%聚乙烯醇水溶液1.0%后伴和,采用挤压工艺制得坯体,经60℃×48H干燥,再经1200℃×6小时热处理,制得外形规整,常温抗折强度12MPa、1250℃热态抗折强度10MPa的耐火材料。
Claims (2)
1.一种陶瓷窑用高级堇青石-莫来石耐火材料,所述耐火材料的重量百分比配比为:
所述莫洛凯特为一种市售经煅烧制得的莫来石-高硅氧玻璃复合耐火原料;所述合成堇青石为市售同名耐火原料;所述合成莫来石为市售同名耐火原料;所述镁铝尖晶石微粉为由市售MgO+Al2O3≥98%镁铝尖晶石制得的超细粉,其<10μm部分的重量百分比占镁铝尖晶石微粉总量的95%以上;所述硅灰为市售同名耐火原料,其SiO2含量≥95%,粒度为<1μm部分的重量百分比占硅灰总量的80%以上;所述硅溶胶为同名市售产品,其二氧化硅含量为25-40%;所述聚乙烯醇水溶液由浓度为5-10%的市售聚乙烯醇和95-90%的水配置;所述第三代减水剂为市售聚羧酸系建筑混凝土减水剂。
2.一种权利要求1所述陶瓷窑用高级堇青石-莫来石耐火材料的生产工艺,其特征为:所述各原料按以上配比称量,经混合、成形制得坯体,放置12-24h脱模,常温养护1-3天,经40-60℃干燥1-2天,经1150-1350℃烧成。
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