CN105016754A - 玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐火材料，具体是一种玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，包括混料工序，所述混料工序是将包括如下重量份的原料混合；α-β片状或粒状氧化铝粉1000，氧化铝纤维5～100，氧化硅微粉2～3，添加剂1～5，其中，所述添加剂中含有氧化铈和/或氧化钇和/或氧化镧，其重量含量≥50％；所述制品理化性质为：体积密度：3.20g/cm³，显气孔率：13.1％，常温耐压强度：100MPa，热震稳定次数，1100℃水冷：15次，荷重软化温度T0.6，0.2MPa，荷重≥1700℃。本发明通过改善制品配方，在合适的烧成温度下，烧结出α-β氧化铝砖，其具有强度高、抗玻璃液冲刷和抗腐蚀性能。

Description

玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法

技术领域

本发明涉及一种玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，属于耐火材料技术领域。

背景技术

玻璃供料通道由以下几个部分组成:调节段、均衡段和供料段，在调节段玻璃液在此沿着与耐火材料接触的侧壁被加热，到了中部又被冷却，以控制其温度和流速，玻璃液经均衡段和供料段后形成料滴。为了扩大生产能力，玻璃生产公司在成形机上增加了接料口的数量，加宽了供料道，并增加了出料口的料滴数。由于有了这些变化，供料道的形状也随着发生变化，这就导致了澄清段的消失而代之以T型或U型供料道。为了满足玻璃质量的需求，供料道中使用的耐火材料也提高了，具有更高的耐玻璃腐蚀性，更低的产生玻璃缺陷(气泡、结石、条纹)的可能性。特别是由于对玻璃器皿的高质量要求，决定了必须使用产生缺陷的可能性最低的耐火材料，以防止气泡、条纹或抓痕(在玻璃表面上，尺寸为l～10mm)等缺陷出现，这些缺陷主要是由那些不能被玻璃溶解的侵蚀残留物造成的。

供料道的下部结构指的是与玻璃液直接接触的部分，它由几个稍倾斜连接的部分组成，以保证玻璃液顺利流到成形带，供料道砖的腐蚀主要出现在两个主要区域：玻璃液和空气交界面(液面线)以及不同部分的结合处。为减少玻璃液渗透，有使用整块砖的明显趋势，减少结合处，就能减少玻璃与保温砖之间 接触而产生玻璃缺陷的可能性。本项目研制的玻璃窑炉供料道用烧结α-β氧化铝砖尺寸大，减少了接缝，可提高抗玻璃液侵蚀的能力。

通过对玻璃成品缺陷的化学检测，成分中含有大量的氧化锆，而玻璃原料本身并未引入，可以断定是耐火材料中带入。在熔化池内部，由于玻璃液温度高达1500℃以上，锆刚玉耐火材料被侵蚀后，氧化锆被充分溶解到玻璃液中，与玻璃制品的成分大致一致，在玻璃成分中仅以微量成分出现，不会产生玻璃缺陷。而从玻璃缺陷中检测出的氧化锆，氧化锆成分聚集，特别是在使用锆刚玉材料或锆莫来石作为供料道耐火材料中出现，可见主要是供料道含锆耐火材料被侵蚀造成。

供料道要使用耐侵蚀的耐火材料，以防止出现玻璃缺陷，这就要求开发不含氧化锆的材料，比传统产品的显气孔率要低(<15％)、氧化铝含量高(93％、Al₂O₃)的材料。它的耐侵蚀性比高铝红柱石产品要强，至少跟含6％氧化锆的材料相当或强于它，要求耐火材料具有同玻璃接触性能好的特性，减少玻璃缺陷的产生，同时还具有价格低的优点，以上性能成为未来玻璃供料道耐火材料发展的方向。

公开号为CN1109035A的中国专利公开了一种提高熔铸α-β氧化铝砖成品率的生产方法；公开号为CN1589244A的中国专利公开一种尤其用于制造玻璃熔炉炉底的未加工耐火组合物；公开号为CN101367665A的中国专利公开了一种烧结α－β氧化铝砖。上述专利作为背景技术其全文在此引用。

经检索，未发现氧化铝含量≥99％的α-β氧化铝制品的文献记载。

发明内容

本发明通过改善制品配方，在合适的烧成温度下，烧结出α-β氧化铝砖，其具有强度高、抗玻璃液冲刷和抗腐蚀性能，解决了现有技术中存在的问题。

本发明具体采用的技术方案是：

一种玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，包括混料工序，所述混料工序是将包括如下重量份的原料混合；

其中，所述添加剂中含有氧化铈和/或氧化钇和/或氧化镧，其重量含量≥50％；所述添加剂优选稀土粉末。

所述制品理化性质为：

体积密度：3.20g/cm³

显气孔率：13.1％

常温耐压强度：100MPa

热震稳定次数，1100℃水冷：15次

荷重软化温度T0.6，0.2MPa荷重≥1700℃

为获得高铝含量的制品，所述片状或粒状氧化铝粉、氧化铝纤维的Al₂O₃含量≥99％。

为使制品更加致密，所述片状或粒状氧化铝粉按照现有技术形成粒度级配，其中，中位粒径＜0.010mmα-β氧化铝粉重量含量不低于20％。

所述氧化铝纤维平均直径为3-7um，单丝平均长度为10-50mm。

为使制品更容易制得，所述原料中还包括工艺量的烧结剂、结合剂等，所述烧结剂优选氧化钛粉。

所述玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，包括如下步骤：

1)称量

2)粉碎

3)混料

4)成型：优选等静压成型

5)干燥：自然干燥或热风干燥；

6)烧成：烧成最高温度为1300～1350℃，在最高温度保温2～4小时；

7)冷加工；

8)包装。

本发明的有益效果在于：

1)在本发明添加剂的作用下，形成较多的β氧化铝相，晶体交错排列，与氧化铝纤维一起不仅提高了制品的强度，而且提高抗玻璃液冲刷和腐蚀性能，适量的氧化硅，在高温下与氧化铝形成了一定数量的莫来石，分散到氧化铝晶体之间，长棱柱状莫来石晶体穿插在氧化铝骨架结构里，可以起到类似于纤维和颗粒的增韧增强作用，在高温下能够有效的抑制和延缓氧化铝晶粒的滑移；

2)本发明的制品强度高、耐腐蚀性好，用于供料道，可大幅度提高玻璃产品的质量，减少玻璃制品条纹等缺陷，可减少玻璃次品的回头熔化，为社会节约大量能源，同时也减少了二氧化碳的排放，提高了窑炉的使用寿命。

具体实施方式

实施例(最佳)

玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，包括如下步骤：

1)称量：称取各种原料

2)粉碎：将各原料粉碎至工艺粒度；

3)混料：将下述原料混合均匀

工艺量有机结合剂。

所述稀土粉末含有氧化铈和/或氧化钇和/或氧化镧。 

所述氧化铝纤维平均直径为3-7um，单丝平均长度为10-50mm。

4)等静压成型 

5)热风干燥； 

6)烧成：烧成最高温度为1300～1350℃，在最高温度保温2～4小时；

7)冷加工；

8)包装。

所述制品理化性质为：

体积密度：3.20g/cm³

显气孔率：13.1％

常温耐压强度：100MPa

热震稳定次数，1100℃水冷：15次

荷重软化温度T0.6，0.2MPa荷重≥1700℃ 。

Claims (5)

1.一种玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，包括混料工序，所述混料工序是将包括如下重量份的原料混合；

其中，所述添加剂中含有氧化铈和/或氧化钇和/或氧化镧，其重量含量≥50％；

所述制品理化性质为：

体积密度：3.20g/cm³

显气孔率：13.1％

常温耐压强度：100MPa

热震稳定次数，1100℃水冷：15次

荷重软化温度T0.6，0.2MPa荷重≥1700℃。

2.根据权利要求1所述的玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，所述片状或粒状氧化铝粉、氧化铝纤维的Al₂O₃含量≥99％。

3.根据权利要求1所述的玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，所述片状或粒状氧化铝粉中，中位粒径＜0.010mmα-β氧化铝粉重量含量不低于20％。

4.根据权利要求1所述的玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，所述氧化铝纤维平均直径为3-7um，单丝平均长度为10-50mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的玻璃供料道专用Al-99C致密氧化铝制品的制法，其特征是，包括如下步骤：

1)称量

2)粉碎

3)混料

4)成型

5)干燥

6)烧成：烧成最高温度为1300～1350℃，在最高温度保温2～4小时；

7)冷加工；

8)包装。