CN103664207A - 一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法 - Google Patents

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黄克忠
周红军
张东方
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Abstract

本发明属于耐火材料生产技术领域，尤其涉及一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法。按质量百分比将50-80%的氧化铝和20-50%的轻烧镁砂配料后，添加氧化铝和轻烧镁砂总质量1.2-1.5倍的水、0.1-0.3%的聚乙烯醇，研磨得到泥浆A；泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得氧化铝基镁铝尖晶石。本发明方法改变传统干法生产工艺，所生产的镁铝尖晶石晶相含量高，体积密度大，吸水率低。

Description

一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法
技术领域
本发明属于耐火材料生产技术领域，尤其涉及一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法。
背景技术
目前，国内外所生产的高纯氧化铝基尖晶石分为电熔镁铝尖晶石和烧结镁铝尖晶石，其烧结镁铝尖晶石生产工艺全部采用干法生产，即将氧化铝原料和重烧氧化镁原料按一定比例混合后采用研磨设备进行研磨，然后成型、烘干、煅烧。此生产工艺不仅存在粒度难以磨细到一定程度造成能耗大、生产环境差、劳动强度大等缺点，还存在因干法生产造成烧结温度高、烧后主晶相含量低、体积密度低等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的旨在提供一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，该工艺改变传统干法生产工艺，所生产的镁铝尖晶石晶相含量高，体积密度大。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法：按质量百分比将50-80%的氧化铝和20-50%的轻烧镁砂配料后，添加氧化铝和轻烧镁砂总质量1.2-1.5倍的水、0.1-0.3%的聚乙烯醇，研磨得到泥浆A；泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得氧化铝基镁铝尖晶石。
较好地，所述氧化铝为α-氧化铝或γ-氧化铝；聚乙烯醇粘度在15-30 mpa·s。
较好地，泥浆A的颗粒粒度筛余为500目＜0.5%。
进一步地，所述脱水、真空练泥、干燥过程为：将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B，采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压，切割后形成泥段C，再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料。
再进一步，压滤机脱水压力不得大于2.5Mpa，泥饼B水分小于28%；真空挤泥机中真空度≥0.085Mpa；D料残余水分小于1%。
较好地，干燥时，参数为：温度250-280℃，时间60-90min。
较好地，烧结时，参数为：温度1750-1900℃，保温时间15-30min，整个烧结时间10-15h。
较好地，在回转窑中烧结。
本发明采用湿法生产氧化铝级尖晶石具有以下优势：
（1）、将氧化铝和轻烧镁砂加入一定的水进行湿混，由于水分子在研磨中沿着物料毛细管壁或微裂纹扩散至狭窄地区，对裂纹的四壁产生约0.1mpa的压力，使得物料更容易劈裂开，另外还可以促进各种原料分布均匀，使其中轻烧镁砂不粘磨机壁，从而所磨泥浆粒度更细。
（2）、采用真空挤泥机成型，可使氧化铝基尖晶石泥料中的空气体积由原来的7-10%降低到0.5-1%，组成更加均匀，可塑性和密度均得到增加，保证了成型后坯体强度和煅烧后体积密度。
（3）、采用湿法生产氧化铝基尖晶石生产工艺所得的产品，体积密度可以达到3.3-3.40 g/cm3，经XRD检测，镁铝尖晶石晶相含量最高达到98%，已达到或超过电熔镁铝尖晶石质量，这是传统干法生产所无法比拟的。
（4）、采用湿法生产氧化铝基镁铝尖晶石，解决了传统干法生产生产环境差、劳动强度大等问题。
（5）、采用湿法生产氧化铝基镁铝尖晶石，由于加水共磨所得泥浆颗粒较细，轻烧镁砂与水反应形成更有活性的氢氧化镁，使得烧结温度降低50-150℃，大大节约产品成本，从而更具有市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
以工业氧化铝和轻烧镁砂为原料，湿法烧结氧化铝基镁铝尖晶石的生产方法，包括以下步骤：
a：按质量百分比将50%γ-氧化铝和50%的轻烧镁砂配料后，添加氧化铝和轻烧镁砂总质量1.5倍的水和0.1%的聚乙烯醇（粘度15 mpa·s），在湿法球磨机中进行研磨，根据泥浆中物料的颗粒细度分析，研磨10小时放浆，研磨后泥浆颗粒粒度筛余为500目小于0.5%（质量），研磨后得到泥浆A；
b：将泥浆A用泥浆泵泵入压滤机中脱水，根据压滤得到的泥饼水分调节滤泥压力（不得大于2.5Mpa），经过10分钟后，得到泥饼B；
c：真空练泥：采用真空度为0.085 Mpa的真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥，经过挤压，得到直径为20毫米，长度为50毫米的圆柱形泥段，经切割后形成泥段C；
d：烘干：将泥段C送入链式干燥器，所述链式干燥器平均温度250℃，烘干时间在90分钟，得到残余水分为0.5%（质量）的D料；
e：烧结：将D料送入回转窑中烧结，烧结温度为1750℃，保温时间为30分钟，总烧结时间为15小时，出窑后得到氧化铝基镁铝尖晶石。经检测氧化铝基镁铝尖晶石体积密度为3.40g/cm3，镁铝尖晶石晶相含量为90%。
实施例2
以工业氧化铝和轻烧镁砂为原料，湿法烧结氧化铝基镁铝尖晶石的生产方法，包括以下步骤：
a：按质量百分比将65%γ-氧化铝和35%的轻烧镁砂配料后，添加氧化铝和轻烧镁砂总质量1.2倍的水和0.2%的聚乙烯醇（粘度20 mpa·s），在湿法球磨机中进行研磨，根据泥浆中物料的颗粒细度分析，研磨10小时放浆，研磨后泥浆颗粒粒度筛余为500目小于0.5%（质量），研磨后得到泥浆A；
b：将泥浆A用泥浆泵泵入压滤机中脱水，根据压滤得到的泥饼水分调节滤泥压力（不得大于2.5MPa），经过10分钟后，得到泥饼B；
c：真空练泥：采用真空度为0.085 MPa的真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥，经过挤压，得到直径为20毫米，长度为50毫米的圆柱形泥段，经切割后形成泥段C；
d：烘干：将泥段C送入链式干燥器，所述链式干燥器平均温度260℃，烘干时间在90分钟，得到残余水分为0.5%（质量）的D料；
e：烧结：将D料送入回转窑中烧结，烧结温度为1850℃，保温时间为20分钟，总烧结时间为15小时，出窑后得到氧化铝基镁铝尖晶石。经检测氧化铝基镁铝尖晶石体积密度为3.35g/cm3，镁铝尖晶石晶相含量为95%。
实施例3
以工业氧化铝和轻烧镁砂为原料，湿法烧结氧化铝基镁铝尖晶石的生产方法，包括以下步骤：
a：按质量百分比将78% α-氧化铝和22%的轻烧镁砂配料后，添加氧化铝和轻烧镁砂总质量1.2倍的水和0.3%的聚乙烯醇（粘度30mpa·s），在湿法球磨机中进行研磨，根据泥浆中物料的颗粒细度分析，研磨10小时放浆，研磨后泥浆颗粒粒度筛余为500目小于0.5%（质量），研磨后得到泥浆A；
b：将泥浆A用泥浆泵泵入压滤机中脱水，根据压滤得到的泥饼水分调节滤泥压力（不得大于2.5MPa），经过10分钟后，得到泥饼B；
c：真空练泥：采用真空度为0.085 MPa的真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥，经过挤压，得到直径为20毫米，长度为50毫米的圆柱形泥段，经切割后形成泥段C；
d：烘干：将泥段C送入链式干燥器，所述链式干燥器平均温度280℃，烘干时间在80分钟，得到残余水分为0.5%（质量）的D料。
e：烧结：将D料送入回转窑中烧结，烧结温度为1900度，保温时间为15分钟，总烧结时间为10小时，出窑后得到氧化铝基镁铝尖晶石。经检测氧化铝基镁铝尖晶石体积密度为3.32g/cm3，镁铝尖晶石晶相含量为98%。
上述实施例中体积密度的测定参照GB/T2999-2002。
上述实施例仅仅只是为了更清楚地说明所做举例。在上述说明的基础上还可以进行其他不同形式的改变或改动，而由此所引申的改动或变化仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于：按质量百分比将50-80%的氧化铝和20-50%的轻烧镁砂配料后，添加氧化铝和轻烧镁砂总质量1.2-1.5倍的水、0.1-0.3%的聚乙烯醇，研磨得到泥浆A；泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得氧化铝基镁铝尖晶石。
2.如权利要求1所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于：所述氧化铝为α-氧化铝或γ-氧化铝；聚乙烯醇粘度在15-30 mpa·s。
3.如权利要求1或2所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于：泥浆A的颗粒粒度筛余为500目＜0.5%。
4.如权利要求1或2所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于所述脱水、真空练泥、干燥过程为：将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B，采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压，切割后形成泥段C，再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料。
5.如权利要求4所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于：压滤机脱水压力≤2.5Mpa，泥饼B水分＜28%；真空挤泥机中真空度≥0.085Mpa；D料残余水分＜1%。
6.如权利要求1或2所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于干燥时，参数为：温度250-280℃，时间60-90min。
7.如权利要求1或2所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于烧结时，参数为：温度1750-1900℃，保温时间15-30min，整个烧结时间10-15h。
8.如权利要求7所述的氧化铝基镁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于：在回转窑中烧结。
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