CN104591753B

CN104591753B - 一种高性能改性莫来石高温台板及制造方法

Info

Publication number: CN104591753B
Application number: CN201410809937.3A
Authority: CN
Inventors: 王立平
Original assignee: JIANGSU SANHENG HI-TECH KILN FUMITURE CO LTD
Current assignee: JIANGSU SANHENG HI-TECH KILN FUMITURE CO LTD
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: CN104591753A

Abstract

一种高性能改性莫来石高温台板，属于耐火窑具制备领域，各组份原料的质量百分比为：电熔莫来石≤3mm 40~50%、板状刚玉≤3mm 20~35%、α‑氧化铝≤320目 12~20%、尖晶石≤200目 3~5%、高岭土≤200目7~10%、氧化镧氧化钇复合稀土添加剂≤1um 0.5~1%，所述的氧化镧氧化钇复合稀土添加剂中氧化钇与氧化镧的质量配比为1：0.05～0.3；通过添加氧化镧氧化钇复合稀土添加剂改进优化原料配方，提高了推板的抗热震性能和高温强度。

Description

一种高性能改性莫来石高温台板及制造方法

技术领域

本发明属于耐火窑具制备领域，尤其是一种高性能改性莫来石高温台板，同时提供这种高性能改性莫来石高温台板的制造方法。

背景技术

台板，亦称推板或移进板，是推板窑炉中承载产品推进运行的关键部件，不仅要满足烧结的高温气氛条件，而且要求薄台板(一般厚度只有30mm)承受20—30kg/板压力，以及传输被烧产品长距离（30M左右）推进挤压力，经受从室温→高温→室温长期循环引起的高低温不断变化冲击(每20—30h左右循环一次（炉内）)，有长的使用寿命。推板在使用过程中只要有一块发生破碎、掉块爬板、粘结或变形，就会导致无法继续推进而被迫停窑进行翻顶处理的重大事故，给使用者造成较大经济损失。因此，台板不仅要求具有优良的耐高温性能、较强的机械强度和耐磨性、较好的抗热震稳定性和体积稳定性，还要求对烧成制品不产生污染，以及保证台板的一致性，对台板的综合性能要求极高。

目前市场上通常使用莫来石质台板，其它材质的台板例如堇青石、刚玉材质等不是因为耐火度低就是膨胀大而不适用，碳化硅因为在氧化气氛中不耐氧化，也不能使用。例如：

中国专利CN1796465软磁铁氧体烧结氮窑用推板，重量百分比为：电熔莫来石0.5-3mm 40～45%，0.06～0.5mm 5～8%，〈0.04mm 18～22%，板状刚玉0.5-3mm 8~12%，电熔白刚玉0.06-0.5mm 1~3%，α-氧化铝〈0.045mm 10~14%、〈4um 4～6%,二氧化硅微粉2~4%，外加硅铝凝胶8～9%。这种软磁铁氧体烧结氮窑用推板适用于在1450℃以下的氮窑中使用，温度与本专利使用范围不同，使用的要求也不相同，虽然也是刚玉莫来石推板，但和本专利有着较大区别，不能在本专利要求的温度范围内使用。

中国专利CN1669980刚玉—莫来石复合陶瓷推板，重量百分比为：莫来石≤3mm 10～50%，氧化铝颗粒≤3mm 12～60%，氧化铝微粉≤180目10～25%，莫来石微粉≤320 0～12%，超细硅微粉≤320 目 3%~7%，硅铝凝胶2～6%，三氟化铝 0～1.5%。该专利使用三氟化铝，有毒，对人身体的较大的损害，另该专利本身就是无效的专利。

中国专利CN102674863A一种1750℃高温刚玉莫来石推板配方及制备工艺，重量百分比为：电熔莫来石20～28%，电熔白刚玉35～45%，板状刚玉15～20%，α-氧化铝微粉10～12%，高岭土4~8%，活化剂1~2%、结合剂 1～2%。该专利使用寿命约6个月左右，按高温窑炉使用情况来分析，一般次数在100次左右，目前在1500℃～1750℃范围内的莫来石高温台板，未见有使用次数在150次左右的专利报告。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能改性莫来石高温台板，是使用温度在1500℃～1750℃范围内的各类电子材料及特种陶瓷以及其他类似产品在推板式窑炉中烧结时作为承载产品的推进运行的关键部件，主要创新在于采用氧化镧氧化钇稀土材料掺杂改性，即在氧化铝陶瓷体系中加入少量的氧化镧氧化钇复合稀土材料，经过一定的高温烧成下形成氧化铝氧化钇的液相，从而以液相烧结机理加速材料的致密化，能明显提高制品的高温热震稳定性能，另外在氧化铝陶瓷体系中加入少量的氧化镧能形成相当稳定的稀土铝酸盐，能明显提高制品的高温强度。

具体是这样实施的：一种高性能改性莫来石高温台板，其特征在于各组分原料的质量百分比为：电熔莫来石≤3mm 40~50%、板状刚玉≤3mm 20~35%、α-氧化铝≤320目 12~20%、尖晶石≤200目 3~5%、高岭土≤200目 7~10%、氧化镧氧化钇复合稀土添加剂≤1um0.5~1%，所述的氧化镧氧化钇复合稀土添加剂中氧化钇与氧化镧的质量配比为1：0.05～0.3。

这种高性能改性莫来石高温台板的制造方法是：先将氧化镧氧化钇复合稀土添加剂在球磨机上加水球磨制成浆料，另将电熔莫来石、板状刚玉、α-氧化铝、尖晶石、高岭土按质量百分比加入V型混料机中，将球磨后的浆料加入混料机中混和均匀，密闭困料36-48小时，在大吨位液压压机上加压成型，干燥后再经高温烧成制得。

造成高温台板损坏的主要原因是抗热震性能和机械强度这对矛盾，抗热震性不好就会导致台板因经不起冷热急变的冷热循环冲击而造成开裂或断裂损坏；机械强度不够，在交变的烧成环境下，会产生脱层、掉块、剥落，严重的也可能引起台板开裂或断裂，在充分掌握台板使用环境要求及产生损坏的主要原因基础上，本发明通过添加氧化镧氧化钇复合稀土添加剂改进优化原料配方，提高了推板的抗热震性能和高温强度。

具体实施方式

实施例1

一种高性能改性莫来石高温台板，各组分原料的质量百分比组成为：电熔莫来石≤3mm 40%、板状刚玉≤3mm 35%、α-氧化铝≤320目 12%、尖晶石≤200目 5%、高岭土≤200目 7%，氧化镧氧化钇复合稀土添加剂≤1um 1%，氧化钇与氧化镧的质量配比为1：0.05。先将复合稀土添加剂加水在球磨机上球磨12小时左右制成浆料；装有电熔莫来石、板状刚玉、α-氧化铝、尖晶石、高岭土的V型混料机中混和12小时左右，加入球磨后的混和浆料混和均质24小时左右，密闭困料36～48小时，在大吨位液压压机上双面加压成型，分段式干燥，再经过高温烧成工艺制得。经在1700℃的高温窑炉试用，本推板在窑炉中可使用151次，推进方向的尺寸变形都在设计控制要求的范围之内，不发生热震开裂，不发生掉块或剥落，与轨道接触面的磨损小，制品的耐磨性能好，具有良好的稳定性和较长的使用寿命。

实施例2

一种高性能改性莫来石高温台板，各组分原料的质量百分比为：电熔莫来石≤3mm48%,板状刚玉≤3mm 20%、α-氧化铝≤320目 20%、尖晶石≤200目 3%、高岭土≤200目8.5%、氧化镧氧化钇复合稀土添加剂≤1um 0.5%，氧化钇与氧化镧的质量配比为1：0.1。

制造方法参考实施例1。经在1700℃的高温窑炉试用，本推板在窑炉中使用158次，推进方向的尺寸变形都在设计控制要求的范围之内，不发生热震开裂，不发生掉块或剥落，与轨道接触面的磨损小，制品的耐磨性能好，具有良好的稳定性和较长的使用寿命。

实施例3

一种高性能改性莫来石高温台板，各组分原料的质量百分比组成为：电熔莫来石≤3mm 50%、板状刚玉≤3mm 22%、α-氧化铝≤320目 14%、尖晶石≤200目 3.5%、高岭土≤200目 10%、氧化镧氧化钇复合稀土添加剂≤1um 0.5%，氧化钇与氧化镧的质量配比为1：0.3。

制造方法参考实施例1。经在1750℃的高温窑炉试用，本推板在窑炉中使用153次，推进方向的尺寸变形都在设计控制要求的范围之内，不发生热震开裂，不发生掉块或剥落，与轨道接触面的磨损小，制品的耐磨性能好，具有良好的稳定性和较长的使用寿命。

Claims

1.一种高性能改性莫来石高温台板，其特征在于各组分原料的质量百分比为：电熔莫来石≤3mm 40~50%、板状刚玉≤3mm 20~35%、α-氧化铝≤320目 12~20%、尖晶石≤200目 3~5%、高岭土≤200目7~10%、氧化镧氧化钇复合稀土添加剂≤1um 0.5~1%，所述的氧化镧氧化钇复合稀土添加剂中氧化钇与氧化镧的质量配比为1：0.05～0.3。

2.权利要求1所述的高性能改性莫来石高温台板的制造方法，其特征在于先将氧化镧氧化钇复合稀土添加剂在球磨机上按配比加水球磨制成浆料，另将电熔莫来石、板状刚玉、α-氧化铝、尖晶石、高岭土按质量百分比加入V型混料机中，将球磨后的浆料加入混料机中混和均匀，密闭困料36-48小时，在大吨位液压压机上加压成型，干燥后再经高温烧成制得。