CN102838363A - 一种铝碳砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝碳砖及其制备方法，该铝碳砖按质量份数计包括如下组分：矾土55~75份、碳化硅5~15份、刚玉5~16份、氧化锆2~10份、氧化铝2~10份、氧化硅2~10份、红柱石1~6份、硅线石1~6份、粘土3~15份以及木质素磺酸钙0.1~2份；该铝碳砖的制备方法包括将原料混合、压制、高温烧制以及冷却检验包装一系列的步骤。本发明提供的铝碳砖各项理化指标都得到了一定的提高，将常用的粘土的一部分由氧化物代替，克服了一定技术偏见，烧制温度也得到了进一步降低，节约了能源，有利于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐火材料制成的砖体及其制备方法，具体涉及一种用于水泥回转窑的以氧化锆微粉和氧化铝微粉及氧化硅微粉相结合的铝碳砖及其制备方法。
背景技术
目前，耐火材料制成的砖体在工业窑炉中得到了广泛应用，如建材工业大型水泥回转窑窑口用耐火材料，原采用普通硅莫砖，其使用寿命无法达到其他窑炉段的同步寿命，为此，提高耐火材料的耐磨性、热震稳定性成为本领域的科技人员的研究课题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种用于水泥回转窑的以氧化锆微粉和氧化铝微粉及氧化硅微粉相结合的铝碳砖及其制备方法。
本发明的第二目的在于提供一种铝碳砖的制备方法。
技术方案：为实现上述第一目的，本发明提供了一种铝碳砖，所述铝碳砖按重量份数计包括如下组分：矾土55~75份、碳化硅5~16份、白刚玉5~15份、氧化锆2~10份、氧化铝2~10份、氧化硅2~10份、红柱石1~6份、硅线石1~6份、粘土3~15份以及木质素磺酸钙0.1~2份。通过减少粘土的重量份比，增加了氧化锆、氧化铝及氧化硅，克服了一定的技术偏见，使得由原有的烧制温度由1500℃降为1480℃，相应地节约了能源，并且铝碳砖的各项指标相对于原有的工艺生产的产品均有所提高。
作为优选，所述矾土是特级矾土，所述矾土的体积密度为3.25g/cm3所述矾土的铝重量含量为88-90%。
作为优选，所述白刚玉是电熔白刚玉，所述白刚玉的铝重量含量为98-99%。
作为优选，所述红柱石是一级红柱石，所述红柱石氧化铝重量含量为56~58%。。
作为优选，所述硅线石的氧化铝重量含量为57-59%。
作为优选，所述粘土采用当地的苏州1#结合粘土，所述粘土的氧化铝重量含量为37%以上。
作为优选，所述氧化锆、氧化铝及氧化硅均以超微粉状态添加到组分中，这样更能混合均匀，生产出来的铝碳砖性能更好。
为了节约成本和保护环境，所述木质素磺酸钙可以用纸浆废液来代替，纸浆废液中含有大量的木质磺酸钙，一般采用密度为1.02 g/cm3~1.25 g/cm3纸浆废液。
为实现上述第二目的，本发明提供了一种铝碳砖的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各组分原料；
（2）用水将木质素磺酸钙充分溶解，然后连同各组分原料分别放入混料机内进行混合，持续10~30分钟；
（3）将混合好的原料放入压力机模腔内进行压制，抽成半成品；
（4）将压制好的半成品放入隧道窑内在1480℃温度下进行烧制，然后在进行保温；
（5）将烧制好的铝碳砖冷却至室温，然后进行检验、包装、入库。
所述步骤（3）中半成品的体积密度为2.8g/cm3；所述半成品在烧制过程中从1300-1500℃期间全部生成莫来石，为此提高了该产品的热震稳定性及其它各项理化指标。
有益效果：本发明的通过克服技术偏见，将常用的结合粘土改成了超细微粉，使得由原烧制温度1500℃降为1480℃，相应地节约了能源，另其各项理化指标均超出原工艺生产的产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1：
一种铝碳砖，所述铝碳砖按重量份数计包括如下组分：矾土55份、碳化硅16份、白刚玉15份、氧化锆2份、氧化铝2份、氧化硅2份、红柱石1份、硅线石1份、粘土15份以及木质素磺酸钙0.1份。
该铝碳砖的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各组分原料；
（2）用水将木质素磺酸钙充分溶解，然后连同各组分原料分别放入混料机内进行混合，持续20分钟；
（3）将混合好的原料放入压力机模腔内进行压制，抽成半成品；
（4）将压制好的半成品放入隧道窑内在1480℃温度下进行烧制，然后保温2.5小时；
（5）将烧制好的铝碳砖冷却至室温，然后进行检验、包装、入库。
经检验，上述实施例中的高性能铝碳砖，其性能如下:Al2O3≥63%,SiC≥15%,体积密度≥2.8g/cm3；常温耐压强度≥110Mpa；0.2Mpa荷重软化温度≥1700℃；耐火度≥1800℃；热震稳定性（1100℃水冷）≥13次，耐磨系数≤6.5cc。
实施例2：
一种铝碳砖，所述铝碳砖按重量份数计包括如下组分：矾土65份、碳化硅12份、白刚玉10份、氧化锆5份、氧化铝5份、氧化硅5份、红柱石3份、硅线石3份、粘土3份以及木质素磺酸钙0.5份。
该铝碳砖的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各组分原料；
（2）用水将木质素磺酸钙充分溶解，然后连同各组分原料分别放入混料机内进行混合，持续10分钟；
（3）将混合好的原料放入压力机模腔内进行压制，抽成半成品；
（4）将压制好的半成品放入隧道窑内在1480℃温度下进行烧制，然后保温2.5小时；
（5）将烧制好的铝碳砖冷却至室温，然后进行检验、包装、入库。
经检验，上述实施例中的高性能铝碳砖，其性能如下:Al2O3≥66%,SiC≥10%,体积密度≥2.8g/cm3；常温耐压强度≥110Mpa；0.2Mpa荷重软化温度≥1700℃；耐火度≥1800℃；热震稳定性（1100℃水冷）≥14次，耐磨系数≤6.5cc。
实施例3：
一种铝碳砖，所述铝碳砖按重量份数计包括如下组分：矾土70份、碳化硅5份、白刚玉5份、氧化锆10份、氧化铝10份、氧化硅10份、红柱石6份、硅线石6份、粘土8份以及木质素磺酸钙1份。
该铝碳砖的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各组分原料；
（2）用水将木质素磺酸钙充分溶解，然后连同各组分原料分别放入混料机内进行混合，持续25分钟；
（3）将混合好的原料放入压力机模腔内进行压制，抽成半成品；
（4）将压制好的半成品放入隧道窑内在1480℃温度下进行烧制，然后保温2.5小时；
（5）将烧制好的铝碳砖冷却至室温，然后进行检验、包装、入库。
经检验，上述实施例中的高性能铝碳砖，其性能如下:Al2O3≥75%,SiC≥7%,体积密度≥2.8g/cm3；常温耐压强度≥110Mpa；0.2Mpa荷重软化温度≥1700℃；耐火度≥1800℃；热震稳定性（1100℃水冷）≥16次，耐磨系数≤6.5cc。
实施例4：
一种铝碳砖，所述铝碳砖按重量份数计包括如下组分：矾土75份、碳化硅8份、白刚玉13份、氧化锆8份、氧化铝8份、氧化硅8份、红柱石6份、硅线石6份、粘土10份以及木质素磺酸钙2份。
该铝碳砖的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各组分原料；
（2）用水将木质素磺酸钙充分溶解，然后连同各组分原料分别放入混料机内进行混合，持续30分钟；
（3）将混合好的原料放入压力机模腔内进行压制，抽成半成品；
（4）将压制好的半成品放入隧道窑内在1480℃温度下进行烧制，然后保温2.5小时；
（5）将烧制好的铝碳砖冷却至室温，然后进行检验、包装、入库。
经检验，上述实施例中的高性能铝碳砖，其性能如下:Al2O3≥72%,SiC≥9%,体积密度≥2.8g/cm3；常温耐压强度≥110Mpa；0.2Mpa荷重软化温度≥1700℃；耐火度≥1800℃；热震稳定性（1100℃水冷）≥15次，耐磨系数≤6.5cc。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种铝碳砖，其特征在于：所述铝碳砖按重量份数计包括如下组分：矾土55~75份、碳化硅5~15份、白刚玉5~16份、氧化锆2~10份、氧化铝2~10份、氧化硅2~10份、红柱石1~6份、硅线石1~6份、粘土3~15份以及木质素磺酸钙0.1~2份。
2.根据权利要求1所述的铝碳砖，其特征在于：所述矾土的体积密度为3.25g/cm3所述矾土中的铝含量为88-90%。
3.根据权利要求1或者2所述的铝碳砖，其特征在于：所述白刚玉中的铝含量为98-99%。
4.根据权利要求3所述的铝碳砖，其特征在于：所述红柱石中的氧化铝含量为56~58%。
5.根据权利要求4所述的铝碳砖，其特征在于：所述硅线石中的氧化铝含量为57-59%。
6.根据权利要求5所述的铝碳砖，其特征在于：所述粘土中的氧化铝含量为37%以上。
7.根据权利要求1所述的铝碳砖，其特征在于：所述氧化锆、氧化铝及氧化硅均以超微粉状态添加到组分中。
8.一种权利要求1~7任一项所述的铝碳砖的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各组分原料；
（2）用水将木质素磺酸钙充分溶解，然后连同各组分原料分别放入混料机内进行混合，持续10~30分钟；
（3）将混合好的原料放入压力机模腔内进行压制，抽成半成品；
（4）将压制好的半成品放入隧道窑内在1480℃温度下进行烧制，然后进行保温；
（5）将烧制好的铝碳砖冷却至室温，然后进行检验、包装、入库。
9.根据权利要求8所述的铝碳砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中半成品的体积密度为2.8g/cm3。
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| CN106431432A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-22 | 昆山思创耐火材料有限公司 | 防滑剂、防滑剂制备方法及防滑铝碳砖 |
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