CN1090262A

CN1090262A - 致密低膨胀合成堇青石耐火原料

Info

Publication number: CN1090262A
Application number: CN 93100266
Authority: CN
Inventors: 郭海珠; 姚庆荣; 玉质玮; 田惠英
Original assignee: REFRACTORY MATERIALS INST CHINA ACADEMY OF CONSTRUCTION MATERIALS SCIENCE
Current assignee: REFRACTORY MATERIALS INST CHINA ACADEMY OF CONSTRUCTION MATERIALS SCIENCE
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-08-03

Abstract

致密低膨胀合成堇青石耐火原料，是以海泡石粘土50—60％，生矾土30—40％和镁质粘土0—10％配料，采用二次烧成工艺合成的，堇青石含量可达91 —94％，吸水率6—7.5％，膨胀系数1.33—1.58× 10-6℃-1(20—1000℃)的优质堇青石廉价耐火原料。用本发明的方法有效地解决了堇青石烧成温度范围窄和难于致密的问题，可大规模稳定生产。

Description

致密低膨胀合成堇青石耐火原料，主要用于制造具有高热震稳定性的堇青石-莫来石窑具，堇青石轻质耐火材料，以及堇青石不定形耐火材料。

现有合成堇青石耐火原料，主要采用高岭土-滑石-氧化铝系统配料，如美国专利4851376、4849275和4877670、中国专利87107431。1，这些制造方法存在堇青石烧结温度范围窄（30℃），容易过烧或熔融;难于致密化，无法破碎而得到合理的颗粒料;热膨胀系数高，性能不稳定。

本发明的目的在于提供一种工艺简单、价格低廉、性能优异稳定，适合工业化生产的致密低膨胀合成堇青石耐火原料及其制造方法。

本发明是采用海泡石粘土-镁质粘土-生矾土配料体系，用全堇青石配料的二次锻烧工艺，可以制得堇青石含量91-94%（重量）的廉价耐火原料，有效地解决了堇青石烧成温度范围窄，和难于致密的问题，可大规模稳定生产。

现在详细描述本发明：用Mgo≥18%、Fe₂O₃≤3%的海泡石粘土50-60%（重量），镁质粘土0-10%（重量）和生矾土30-40%（重量）为基体原料配料。

其制造方法是：将上述配料混合，按照料：球∶水之比为1∶2∶0.8-1.2，球磨6-8小时，过180目筛后出磨，第一次成型方法有两种：一种是将出磨后的料浆烘干即可，另一种是将出磨后的料浆用压滤机压滤成泥饼，入真空练泥机挤出坯体，然后在800-1000℃下轻烧，保温2-4小时，将轻烧后的坯体破碎制成＜0.15mm的粉料。再用70-95%（重量）的这种粉料加5-30%（重量）的未经轻烧的生料粉混合，以压砖机压制成型，即得合成原料的生坯，然后将成型好的生坯烘干后，置于1320-1400℃烧结，保温4-10小时，即可得到堇青石含量为91-94%，吸水率6-7.5%，膨胀系数1.33-1.58×10^-6℃^-1（20-1000℃）的合成堇青石耐火原料。

实施例：用海泡石粘土60%（重量），湖南保靖镁质粘土5%（重量），贵阳生矾土35%（重量）配料，按料∶球∶水＝1∶2∶1进入球磨机磨6小时，出磨过180目筛，烘干后在电炉中轻烧，800℃保温4小时，冷却后出炉，破碎至小于0.15mm的粉料，然后用80%（重量）的轻烧料，加20%的未烧混磨料，外加5%的水，采用半干压法成型，成型压力为50MPa，坯体尺寸为φ150×25mm，将这种坯体烘干后，置于电炉中烧成，在1390℃下保温10小时。

二次烧成合成堇青石耐火原料的性能如下：

用滑石和用海泡石粘土一次烧成（保温4小时）合成的堇青石耐火原料的膨胀系数比较：

用滑石和用海泡石粘土二次烧成（保温4小时）合成的堇青石耐火原料的膨胀系数比较：

一次烧成和二次烧成的堇青石熟料致密性能比较（各温度保温4小时）

系列	烧成工艺	体积密度（g/cm³)
						1360℃	1390℃	1420℃	1450℃
		A	一次烧成	1.99	1.93					1.92	2.02
二次烧成	1.66					1.79	2.00	2.17
			B	一次烧成	1.93				1.91	1.90	1.92
二次烧成	1.75	1.86				1.92	2.19

注：A系列原料配比为滑石39%，生矾土26%，溆浦土35%。

B系列原料配比为海泡石粘土60%，镁质粘土5%，生矾土35%。

从上述体积密度对比可见，1390℃以下保温4小时后，无论是一次烧成或是二次烧成，其体积密度都较低，无法破碎得到合理颗粒级配的骨料，但1420℃以上，二次烧成的熟料，其体积密度显著增加。

本发明的优点：

1、所用原料储量丰富，来源方便，价格低廉，主要含镁原料海泡石粘土颗粒细致，大部分小于2μm，比表面积大，（400-500m²/G），吸附能力强，反应活性大，用于合成堇青石时烧成温度低，且堇青石生成量大，膨胀系数低。

2、采用全堇青石配料、二次烧成工艺的烧成条件易于控制，不会出现过烧或局部熔融，烧成温度范围可扩大至60℃。

3、由于经一次轻烧;原料中的有机质及结晶水被排除，利于合成原料的致密化，原料活性增加，合成堇青石温度降低，且生成量大。

4、产品性能稳定和提高，扩大了堇青石的应用领域、使制造堇青石制品的工艺变得更简单。

Claims

1、致密低膨胀合成堇青石耐火原料，其特征在于：配料中含海泡石粘土50-60%(重量)，生矾土30-40%(重量)，镁质粘土0-10%(重量)；制造工艺为分两次烧成的方法。

2、根据权利要求1的耐火原料的制造方法，其特征在于：

（1）先将海泡石粘土、生矾土、镁质粘土配料混合;

（2）按照料：球∶水＝1∶2∶08-1.2球磨6-8小时;

（3）烘干后成型，在800-1000℃轻烧2-4小时;

（4）破碎制成＜0.15mm的粉料即为基体原料;

（5）将基体原料70-95%（重量），按上述配比制成而未经800-1000℃轻烧的生料粉5-30%（重量）混合，成型为原料生坯;

（6）将原料生坯置于1320-1400℃温度中烧结，保温4-10小时。

3、根据权利要求1的耐火原料，其特征在于：配料中海泡石粘土的成分为MgO含量大于18%，Fe₂O₃含量小于3%。