CN107244906A - 钛酸铝钙复合耐磨砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种钛酸铝钙复合耐磨砖及其制备方法，该钛酸铝钙复合耐磨砖由骨料、粉料和结合剂制成，所述骨料由以下重量份数配比的原料组成：粒度3‑5mm的钛酸铝钙15‑20份，粒度1‑3mm的钛酸铝钙30‑35份，粒度0.088‑1mm的钛酸铝钙10‑15份，粒度3‑5mm的铝矾土10‑15份，粒度1‑3mm的铝矾土20‑25份，广西白泥3‑5份。所述粉料由以下重量份数配比的原料组成：铝矾土粉20‑25份，碳化硅粉10‑15份，所述结合剂由重量份数为3‑4份的纸浆废液组成。将上述原料称量好后进行配料并均匀混合后进行压制和干燥工序，将干燥后得到的半成品砖块经高温烧结即得钛酸铝钙复合耐磨砖成品，该钛酸铝钙复合耐磨砖具有高耐磨性、抗侵蚀、抗热震、低导热系数的性能。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种钛酸铝钙复合耐磨砖及其制备方法。
背景技术
钛酸铝钙这种原料来自于钛合金炼制过程中产生的废渣，经过精加工而制得，随着钛合金的不断发展，随之产生的废渣越来越多，这些废渣经大量堆积不仅污染环境，而且会造成资源的浪费，如何合理地利用这些废弃物精制得到的钛酸铝钙已经成为亟待解决的难题。
然而这种钛酸铝钙是具有良好的热学性能的复相材料，其热膨胀系数为7.5×10-6/℃，在1000℃下导热系数为2.23W·m-1·K-1,其性能使得这种钛酸铝钙可以在耐火材料领域内进行应用，而且在当今大力倡导建设资源节约型，环境友好型社会的大背景下，如何利用再生资源得来的原料已经成为耐火材料今后发展的趋势，钛酸铝钙材料在耐火材料中的应用具有强大的经济效益和良好的社会效益。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术问题，从而提供一种钛酸铝钙复合耐磨砖及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种钛酸铝钙复合耐磨砖，由骨料、粉料和结合剂制成，其中所述骨料由以下重量份数配比的原料组成：粒度3-5mm的钛酸铝钙15-20份，粒度1-3mm的钛酸铝钙20-25份，粒度0.088-1mm的钛酸铝钙10-15份，粒度3-5mm的铝矾土10-15份，粒度1-3mm的铝矾土20-25份，广西白泥3-5份。所述粉料由以下重量份数配比的原料组成：铝矾土粉20-25份，碳化硅粉10-15份，所述结合剂由重量份数为3-4份的纸浆废液组成。
优选地，，所述钛酸铝钙中的Al2O3含量为76wt％，CaO含量10wt％，TiO2含量10wt％。
优选地，所述骨料中铝矾土中的Al2O3含量≥80wt％。
优选地，所述广西白泥中的Al2O3含量≥35wt％。
优选地，所述铝矾土粉的D95粒径＜0.088mm。
优选地，所述碳化硅粉中的SiC含量≥90wt％。
优选地，所述粉料中铝矾土粉的Al2O3含量≥80wt％。
优选地，所述纸浆废液的密度为1.12-1.16g/cm3。
一种制备钛酸铝钙复合耐磨砖的方法，通过以下步骤制得：
a.称取骨料：将粒度3-5mm的钛酸铝钙15-20kg，粒度1-3mm的钛酸铝钙30-35kg，粒度0.088-1mm的钛酸铝钙10-15kg，粒度3-5mm的铝矾土10-15kg，粒度1-3mm的铝矾土20-25kg，广西白泥3-5kg称量好并混合均匀；
b.称取粉料：将20-25kg的铝矾土粉和10-15kg的碳化硅粉称量好后混合均匀；
c.将a和b步骤中的骨料和粉料均匀混合后加入3-4kg的纸浆废液；
d.将步骤c中的物料进行压制和干燥工序；
e.将干燥后得到的半成品砖块经1390℃烧制4h后即得钛酸铝钙复合耐磨砖成品。
本发明的有益效果在于：本发明采用钛酸铝钙和铝矾土为主要原料，使材料提高耐磨性能和抗热震性能，可以代替部分碳化硅，碳酸铝钙价格低廉，用它替代部分碳化硅可以降低生产成本，而且硬度较高，可以有效提高本发明的耐磨度，加入纸浆废液和广西白泥不仅提高半成品的塑性，也同样降低了生产成本，最后钛酸铝钙在铝硅系中经过烧结发生膨胀产生微裂纹有利于提高抗热震性能。总的来说，本发明产品经过高温烧结后具有高耐磨性、抗侵蚀、抗热震、低导热系数的性能，将此钛酸铝钙复合耐磨砖用于水泥窑过渡带，可提高此部位材料使用寿命，降低其筒体温度，达到节能减排的作用。
具体实施方式
以下根据具体实施例对本发明技术方案及技术效果进行具体说明。
以下实施例中，钛酸铝钙复合耐磨砖的原料规格为：在骨料中三种粒度的钛酸铝钙中的Al2O3含量为76wt％，CaO含量为10wt％，TiO2含量为10wt％，铝矾土中的Al2O3含量≥80wt％，广西白泥中的Al2O3含量≥35wt％，碳化硅粉的SiC含量≥90wt％；在粉料中铝矾土粉中的的D95粒径＜0.088mm，Al2O3含量≥80wt％；在结合剂中，纸浆废液的密度为1.12-1.16g/cm3。
实施例1
实施例1中钛酸铝钙复合耐磨砖由骨料，粉料和结合剂组成，其中骨料配方为：粒度3-5mm的钛酸铝钙16kg，粒度1-3mm钛酸铝钙30kg，粒度0.088mm-1的钛酸铝钙15kg，粒度3-5mm的铝矾土12kg，粒度1-3mm的铝矾土22kg，广西白泥4kg；粉料配方为：铝矾土粉21kg，碳化硅粉15kg；结合剂配方为：纸浆废液3kg。
将上述原料称量好后进行配料并均匀混合，再将混合好的物料进行压制和干燥工序，将干燥后得到的半成品砖块经1390℃烧制4h后即得钛酸铝钙复合耐磨砖成品。其产品性能检测结果如附表一所示。
实施例2
实施例2中钛酸铝钙复合耐磨砖由骨料，粉料和结合剂组成，其中骨料配方为：粒度3-5mm的钛酸铝钙18kg，粒度1-3mm钛酸铝钙32kg，粒度0.088mm-1的钛酸铝钙13kg，粒度3-5mm的铝矾土13kg，粒度1-3mm的铝矾土24kg，；粉料配方为：铝矾土粉23kg，碳化硅粉14kg；结合剂配方为：纸浆废液4kg。
将上述原料称量好后进行配料并均匀混合，再将混合好的物料进行压制和干燥工序，将干燥后得到的半成品砖块经1390℃烧制4h后即得钛酸铝钙复合耐磨砖成品。其产品性能检测结果如附表一所示。
实施例3
实施例3中钛酸铝钙复合耐磨砖由骨料，粉料和结合剂组成，其中骨料配方为：粒度3-5mm的钛酸铝钙20kg，粒度1-3mm钛酸铝钙33kg，粒度0.088mm-1的钛酸铝钙12kg，粒度3-5mm的铝矾土13kg，粒度1-3mm的铝矾土23kg，；粉料配方为：铝矾土粉25kg，碳化硅粉12kg；结合剂配方为：纸浆废液4kg。
将上述原料称量好后进行配料并均匀混合，再将混合好的物料进行压制和干燥工序，将干燥后得到的半成品砖块经1390℃烧制4h后即得钛酸铝钙复合耐磨砖成品，其产品性能检测结果如附表一所示。
附表一 各实施例产品性能检测结果
由附表一可知，本发明提供的钛酸铝钙复合耐磨砖具有高耐磨性、抗侵蚀、抗热震、低导热系数的性能，该钛酸铝钙复合耐磨砖显气孔率较低，表面砖块质量以及致密程度较为优良，热震稳定性检测试验中热震次数≥15次，该钛酸铝钙复合耐磨砖抗热震性较大，可良好应用于水泥窑过渡带，常温耐磨性较好，磨损量≤3.2cm3，导热系数较较低，为2.4W/(m·K)。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，包括骨料、粉料和结合剂，其中所述骨料包括以下重量份数配比的原料：粒度3-5mm的钛酸铝钙15-20份，粒度1-3mm的钛酸铝钙30-35份，粒度0.088-1mm的钛酸铝钙10-15份，粒度3-5mm的铝矾土10-15份，粒度1-3mm的铝矾土20-25份，广西白泥3-5份，所述粉料由以下重量份数配比的原料组成：铝矾土粉20-25份，碳化硅粉10-15份，所述结合剂由重量份数为3-4份的纸浆废液组成。
2.根据权利要求1所述钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，所述钛酸铝钙中的Al2O3含量为76wt％，CaO含量10wt％，TiO2含量10wt％。
3.根据权利要求1所述钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，所述骨料中铝矾土中的Al2O3含量≥80wt％。
4.根据权利要求1所述钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，所述广西白泥中的Al2O3含量≥35wt％。
5.根据权利要求1所述钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，所述铝矾土粉的D95粒径＜0.088mm。
6.根据权利要求1所述钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，所述碳化硅粉中的SiC含量≥90wt％。
7.根据权利要求1所述钛酸铝钙复合耐磨砖，其特征在于，所述粉料中铝矾土粉的Al2O3含量≥80wt％。
8.根据权利要求1所述球墨铸铁扇形包用耐火涂料，其特征在于，所述纸浆废液的密度为1.12-1.16g/cm3。
9.一种制备权利要求1-8任一项所述钛酸铝钙复合耐磨砖的方法，其特征在于通过以下步骤制得：
a.称取骨料：将粒度3-5mm的钛酸铝钙15-20kg，粒度1-3mm的钛酸铝钙30-35kg，粒度0.088-1mm的钛酸铝钙10-15kg，粒度3-5mm的铝矾土10-15kg，粒度1-3mm的铝矾土20-25kg，广西白泥3-5kg称量好并混合均匀；
b.称取粉料：将20-25kg的铝矾土粉和10-15kg的碳化硅粉称量好后混合均匀；
c.将a和b步骤中的骨料和粉料均匀混合后加入3-4kg的纸浆废液；
d.将步骤c中的物料进行压制和干燥工序；
e.将干燥后得到的半成品砖块经1390℃烧制4h后即得钛酸铝钙复合耐磨砖成品。
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