CN104961481A - Gm铸造用陶瓷浇道管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了GM铸造用陶瓷浇道管。本发明提供的陶瓷浇道管采用铝矾土、青坩为主料，以高铝石熟料作组成微调。采用精陶的制备工艺，高温烧成。因配合料充分细磨，泥料中没有级配的粗颗粒，可以预见制品的气孔率就不会过高，更重要的是气孔分布就很均匀，必然结果是制品体密度高、机械强度高、抗剥落性和抗热震性都较强。主晶相为结晶发育良好的莫来石相，次晶相为刚玉相，达到高端铸造用浇道管的各项要求。本发明还公开了GM铸造用陶瓷浇道管的制备方法。

Description

GM铸造用陶瓷浇道管及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属铸造用耐火材料领域，特别的，涉及一种高莫来石质陶瓷浇道管及其制备方法。
背景技术
耐火材料是热工领域的基础性材料，广泛用于水泥、玻璃、陶瓷、金属冶炼等行业。在钢铁冶炼中，除冶炼高温熔炉使用耐火材料外，还在铸造中使用一种耐火材料浇道管，通常称之为GM陶瓷浇道管。这种浇道管实际上是介于耐火材料和陶瓷之间的中间产品：若称其为耐火材料，却按照陶瓷的烧成工艺制备而成；若称其为陶瓷，但原料选择和使用却完全符合耐火材料。所以，这是一种特殊的耐火材料质陶瓷浇道管。
目前在金属铸造中使用的普通陶瓷浇道管有多种，包括国产的和进口的。因各种陶管的化学矿物组成存在着较大差异，所以使用性能也有较大差别。
在实际使用中普通陶管的主要问题有：粘连、脱片、开裂、耐火度不高等，而且正是由于这些问题使普通陶管几乎不太适用于高端铸造。分析其主要原因之一是：普通陶管制品中的莫来石矿相含量普遍不高，而石英矿相等杂相较多存在所造成。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种致密度高，机械强度高的高莫来石质陶瓷浇道管。
本发明提供的GM铸造用陶瓷浇道管采用铝矾土、青坩和高铝石熟料为主料，采用精陶的制备工艺，高温烧制而成。
在本发明的一种较佳实施例中，所述主料中三氧化二铝的质量百分比为56-60%，二氧化硅的质量百分比为30-34%。
本发明还提供GM铸造用陶瓷浇道管的制备方法，包括如下步骤：
提供铝矾土、青坩和高铝石熟料并将其破粉碎；
根据所述铝矾土、青坩和高铝石熟料内含有三氧化二铝和二氧化硅的质量百分比，按照设计配方称量所述铝矾土、青坩和高铝石熟料的质量，完成主料加工；
按比例提供辅料，将所述主料与辅料装入球磨机湿法球磨，并电磁除铁，制得料浆；
将所述料浆用压滤机轧泥形成泥料；
对所述泥料用练泥机进行粗练；
对所述粗练后泥料进行陈腐；
对所述陈腐后泥料用真空练泥机进行精练；
将所述精炼后泥料用挤管机进行挤管成型，形成待烧制陶管；
烘干待烧制陶管；
采用梭式窑氧化焰将所述待烧制陶管烧成所述陶瓷浇道管，完成制作。
在本发明的一种较佳实施例中，在所述设计配方中，所述主料包含三氧化二铝的质量百分比为56-60%，二氧化硅的质量百分比为30-34%。
在本发明的一种较佳实施例中，将所述铝矾土、青坩和高铝石熟料分别破粉碎至过100目筛。
在本发明的一种较佳实施例中，所述主料与辅料装入球磨机湿法球磨至过200目筛。
相较于现有技术，本发明提供的陶瓷浇道管及其制备方法采用精陶的制备工艺，将配合料充分细磨，泥料中没有级配的粗颗粒，可以预见制品的气孔率就不会过高，更重要的是气孔分布就很均匀，必然结果是制品体密度高、机械强度高、抗剥落性和抗热震性都较强。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
莫来石（mullite）是Al2O3-SiO2二元系统相图中唯一稳定的结晶硅酸铝，其化学组成为3Al2O3·2SiO2~ 2Al2O3·SiO2，具有极好的化学稳定性。实践证明，莫来石质耐火材料具有优良的结构性质和特有的化学机械性能，如机械强度高，耐火度高，高温下抗酸性渣侵蚀性强，以及耐高温荷重性、抗剥落性和抗热震性等都较高，因而莫来石作为高品质耐火材料的应用越来越广泛。
本发明提供的陶瓷浇道管采用铝矾土、青坩和高铝石熟料为主料，所述主料中三氧化二铝的质量百分比为56-60%，二氧化硅的质量百分比为30-34%。
本发明还提供一种陶瓷浇道管的制备方法，包括如下步骤：
提供铝矾土、青坩和高铝石熟料并将其破粉碎；
根据所述铝矾土、青坩和高铝石熟料内含有三氧化二铝和二氧化硅的质量百分比，按照设计配方称量所述铝矾土、青坩和高铝石熟料的质量，完成主料加工；
按比例提供辅料，将所述主料与辅料装入球磨机湿法球磨，并电磁除铁，制得料浆；
将所述料浆用压滤机轧泥形成泥料；
对所述泥料用练泥机进行粗练；
对所述粗练后泥料进行陈腐；
对所述陈腐后泥料用真空练泥机进行精练；
将所述精炼后泥料用挤管机进行挤管成型，形成待烧制陶管；
烘干带烧制陶管；
采用梭式窑氧化焰将所述带烧制陶管烧成所述陶瓷浇道管，完成制作。
在所述设计配方中，所述主料包含三氧化二铝的质量百分比为56-60%，二氧化硅的质量百分比为30-34%。
将所述铝矾土、青坩和高铝石熟料分别破粉碎至过100目筛，所述主料与辅料装入球磨机湿法球磨至过200目筛。
更具体的，本发明提供陶瓷浇道管的制备方法的第一种实施例具体参数如下：
1将铝矾土、青坩和高铝石熟料分别破粉碎至过100目筛；
2、按照目标产品中Al2O3质量百分比为56.8%，SiO2质量百分比为32%的比例设计配方，并称量配料；
3、将配料按照 [ 料：水：球石=1：0.62：2.5 ] 的比例装入球磨机湿法球磨24小时，过200目筛并电磁除铁，制得料浆；
4、将所得料浆用压滤机轧泥，泥饼含水量26.2%。
5、用练泥机进行一次粗练，经过粗练后泥料含水量在24.1%；
6、粗练后泥料陈腐8天；
7、用真空练泥机精练泥，精练后的泥料含水量在22.5%；
8、挤管机挤管成型；
9、烘干或自然干燥，含水量1.8%，
10、采用梭式窑氧化焰烧成，烧成温度1280℃。
经以上配料和制备工艺所得陶管外观为浅橘黄色，主晶相为莫来石相，显气孔率23.8%，吸水率12.2%，符合高端铸造用陶管的要求。
本发明提供陶瓷浇道管的制备方法的第二种实施例具体参数如下：
1、将铝矾土、青坩和高铝石熟料分别破粉碎至过100目筛；
2、按照目标产品中Al2O3质量百分比为58.5%，SiO2质量百分比为30.6%的比例设计配方，并称量配料；
3、将配料按照 [ 料：水：球石=1：0.65：2.5 ] 的比例装入球磨机湿法球磨20小时，过200目筛并电磁除铁，制得料浆；
4、将所得料浆用压滤机轧泥，泥饼含水量26.3%。
5、用练泥机进行一次粗练，经过粗练后泥料含水量在24.2%；
6、粗练后泥料陈腐7天；
7、用真空练泥机精练泥，精练后的泥料含水量在22.8%；
8、挤管机挤管成型；
9、烘干或自然干燥，含水量2.0%，
10、采用梭式窑氧化焰烧成，烧成温度1300℃。
经以上配料和制备工艺所得陶管外观为浅橘黄色，主晶相为莫来石相，显气孔率23.2%，吸水率12.3%，符合高端铸造用陶管的要求。
本发明提供陶瓷浇道管的制备方法的第三种实施例具体参数如下：
1、将铝矾土、青坩和高铝石熟料分别破粉碎至过100目筛；
2、按照目标产品中Al2O3质量百分比为56.0%，SiO2质量百分比为34.0%的比例设计配方，并称量配料；
3、将配料按照 [ 料：水：球石=1：0.60：2.5 ] 的比例装入球磨机湿法球磨22小时，过200目筛并电磁除铁，制得料浆；
4、将所得料浆用压滤机轧泥，泥饼含水量25.8%。
5、用练泥机进行一次粗练，经过粗练后泥料含水量在23.6%；
6、粗练后泥料陈腐9天；
7、用真空练泥机精练泥，精练后的泥料含水量在22.0%；
8、挤管机挤管成型；
9、烘干或自然干燥，含水量1.7%；
10、采用梭式窑氧化焰烧成，烧成温度1250℃。
经以上配料和制备工艺所得陶管外观为浅橘黄色，主晶相为莫来石相，显气孔率22.6%，吸水率12.5%，符合高端铸造用陶管的要求。
综上所述，本发明提供的陶瓷浇道管及其制备方法采用精陶的制备工艺，将配合料充分细磨，泥料中没有级配的粗颗粒，可以预见制品的气孔率就不会过高，更重要的是气孔分布就很均匀，必然结果是制品体密度高、机械强度高、抗剥落性和抗热震性都较强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.GM铸造用陶瓷浇道管，其特征在于，采用铝矾土、青坩为主料，以高铝石熟料作组成微调，采用精陶的制备工艺，高温烧制而成。
2.根据权利要求1所述的陶瓷浇道管，其特征在于，所述主料中三氧化二铝的质量百分比为56-60%，二氧化硅的质量百分比为30-34%。
3.GM铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供铝矾土、青坩和高铝石熟料并将其破粉碎；
根据所述铝矾土、青坩和高铝石熟料内含有三氧化二铝和二氧化硅的质量百分比，按照设计配方称量所述铝矾土、青坩和高铝石熟料的质量，完成主料加工；
按比例提供辅料，将所述主料与辅料装入球磨机湿法球磨，并电磁除铁，制得料浆；
将所述料浆用压滤机轧泥形成泥料；
对所述泥料用练泥机进行粗练；
对所述粗练后泥料进行陈腐；
对所述陈腐后泥料用真空练泥机进行精练；
将所述精炼后泥料用挤管机进行挤管成型，形成待烧制陶管；
烘干待烧制陶管；
采用梭式窑氧化焰将所述待烧制陶管烧成所述陶瓷浇道管，完成制作。
4.根据权利要求3所述的陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于，在所述设计配方中，所述主料包含三氧化二铝的质量百分比为56-60%，二氧化硅的质量百分比为30-34%。
5.根据权利要求3所述的陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于，将所述铝矾土、青坩和高铝石熟料分别破粉碎至过100目筛。
6.根据权利要求3所述的陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于，所述主料与辅料装入球磨机湿法球磨至过200目筛。
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