CN112898000A - 一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,称取骨料投入装有机械搅拌装置的容器中,接着向容器中加入硅溶胶。该天然产高铝钒土的高铝质耐火材料,通过在耐火材料的原料中引入高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料的混合骨料,并且在骨料的表面涂覆硅溶胶,未涂覆硅溶胶的骨料,内部有大量含钾化合物形成,涂覆硅溶胶的骨料经过烧成后其表面出形成一层莫来石的核壳结构外,还存在过量的液相,在耐火材料受到侵蚀的过程中,骨料表面的富硅液相有助于吸收钾蒸气并进一步形成更多液相,附着在骨料表面,阻止钾蒸气的渗透,提高了材料的抗碱侵蚀能力。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域,具体为一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法。
背景技术
高铝矾土,简称高铝料。高铝料的主要矿物是水铝石和高铝硅石组成。水铝石含量随着三氧化二铝与二氧化硅的比例的提高而增多。次要的矿物为金红石、揭铁矿等。有时还含有少量的波美石和迪开石。高铝矾土属于沉积矿床,分为土生矿和石脉矿。土生矿,最上面覆盖着硬质红粘土,伴有石灰石厚土层,矿体呈层状产出,面积较大,沿走向可达数里长,矿厚一般为3-4米,再厚者可达7-9米以上,材质纯净,结构坚硬致密。
传统的高铝质耐火材料中碳化硅骨料发生活性氧化后与基质界面结合性差、影响材料力学性能甚至是耐磨性能,大大降低了耐火材料的使用性能,为解决以上问题,本领域技术人员提出了一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,通过在耐火材料的原料中引入高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料的混合骨料,并且在骨料的表面涂覆硅溶胶,未涂覆硅溶胶的骨料,内部有大量含钾化合物形成,涂覆硅溶胶的骨料经过烧成后其表面出形成一层莫来石的核壳结构外,还存在过量的液相,在耐火材料受到侵蚀的过程中,骨料表面的富硅液相有助于吸收钾蒸气并进一步形成更多液相,附着在骨料表面,阻止钾蒸气的渗透,提高了材料的抗碱侵蚀能力;锆莫来石骨料在高温下可以与材料产生较为紧密的结合,在实际应用过车用中锆莫来石骨料吸收了碳化硅磨料产生的应力发生相变,以及微裂纹偏转、分支,进而提高了耐火材料的断裂韧性,改善了耐火材料整体的耐磨性能,解决了传统的高铝质耐火材料中碳化硅骨料发生活性氧化后与基质界面结合性差、影响材料力学性能甚至是耐磨性能,大大降低了耐火材料使用性能的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一、称取骨料投入装有机械搅拌装置的容器中,接着向容器中加入硅溶胶,启动机械搅拌装置,设置转速为100-120r/min,常温条件下进行搅拌30min,接着将骨料和硅溶胶的混合物通入真空抽滤装置中进行抽滤处理,将骨料滤出后放入烘干箱中,在温度为55-65℃的条件下进行烘干处理18h,得到改性骨料;
步骤二、称取粉料投入滚筒中,设置滚筒的转速为150-180r/min,在常温条件下进行干混处理1h,得到混合粉料;
步骤三、将改性骨料投入混砂机中进行预混5min,接着向改性骨料中加入添加剂,继续混合处理3min,最后将混合粉料投入混砂机中进行混合处理15-20min,得到耐火材料基料;
步骤四、将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架内部的成型模板中,接着打开固定架内部的两个直线电机开关,两个直线电机分别在两个直线滑轨的表面进行滑动,带动刮料板从凹槽内部位移出,利用刮料板对成型模板表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架左侧的落料槽中,接着启动直线驱动机构,利用直线驱动机构带动活动架在机架的内部向下运动,直至压制板的底面与成型模板的顶面接触,启动液压缸的开关,利用液压缸驱动轴推动压制板向下运动,设置液压缸的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板;
步骤五、将成型基板放入烘箱内,在温度为110℃的条件下干燥24小时后,置于硅钼棒发热体炉内,在空气中以5℃/min的升温速度升至1000℃,再以2℃/min升温速度升至1500℃保温3h,在成型基板烧成后随炉自然冷却到室温,得到高铝制耐火材料。
优选的,所述骨料采用高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料按照质量比1:1:1.5混合而成,其中高铝矾土采用3-5mm、1-3mm、200目和280目的规格混合而成,碳化硅骨料采用200目和350目的规格混合而成,锆莫来石骨料采用3-5mm、1-3mm和200目混合而成,所述粉料采用单质硅粉、白泥粉和活性α-Al2O3微粉按照质量比为0.7:1:1.5混合而成,其中硅粉采用300目规格,白泥粉采用280目规格,活性α-Al2O3微粉粒度为2μm。
优选的,所述添加剂采用磷酸二氢铝溶液和结合剂,其中磷酸二氢铝溶液的比重为1.35,结合剂采用亚硫酸纸浆废液、聚乙烯醇的水溶液、羧甲基纤维素的水溶液中一种或者至少两种的混合物。
结合剂用于耐火材料中主要起结合制砖料的作用,结合剂按照种类可分为:无机结合剂和有机结合剂,无机结合剂包括陶瓷结合剂,金属结合剂,菱苦土结合剂,有机结合剂包括树脂结合剂,橡胶结合剂,混合物例如羧甲基纤维素的水溶液和聚乙烯醇的水溶液的混合物,亚硫酸纸浆废液和羧甲基纤维素的水溶液的混合物,聚乙烯醇的水溶液和亚硫酸纸浆废液的混合物,羧甲基纤维素的水溶液、聚乙烯醇的水溶液和亚硫酸纸浆废液的混合物。
优选的,所述压制成型设备包括底座、机架和固定架,所述底座的顶部分别固定连接有机架和固定架,且机架的内部设置有活动架,所述活动架的两侧分别与机架内部的两侧滑动连接,所述机架的右侧设置有直线驱动机构,且直线驱动机构的一侧与活动架顶部的右侧固定连接。
优选的,所述活动架的内部固定连接有液压缸,且液压缸的底端贯穿活动架并延伸至活动架的底部,所述液压缸驱动轴的底端固定连接有压制板,所述压制板顶部的两侧均固定连接有限位杆,且两个限位杆的顶端均与活动架的内部滑动连接。
优选的,所述固定架的内部开设有与压制板相适配的定位槽,且定位槽的内部设置有成型模板,所述固定架内部的前后方均固定连接有直线滑轨,且两个直线滑轨的表面均滑动连接有直线电机,两个所述直线电机相对的一侧之间固定连接有刮料板,且刮料板的底部与成型模板的顶面接触,所述固定架内部的右侧开设有与刮料板相适配的凹槽。
优选的,所述固定架内部的左侧开设有落料槽,且落料槽的右侧与定位槽的左侧之间开设有斜面,所述落料槽的左侧开设有出料口,且出料口的内部设置有活动板。
优选的,所述压制成型设备的使用方法如下:将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架内部的成型模板中,接着打开固定架内部的两个直线电机开关,两个直线电机分别在两个直线滑轨的表面进行滑动,带动刮料板从凹槽内部位移出,利用刮料板对成型模板表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架左侧的落料槽中,接着启动直线驱动机构,利用直线驱动机构带动活动架在机架的内部向下运动,直至压制板的底面与成型模板的顶面接触,启动液压缸的开关,利用液压缸驱动轴推动压制板向下运动,设置液压缸的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板。
(三)有益效果
本发明提供了一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果:通过在耐火材料的原料中引入高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料的混合骨料,并且在骨料的表面涂覆硅溶胶,未涂覆硅溶胶的骨料,内部有大量含钾化合物形成,涂覆硅溶胶的骨料经过烧成后其表面出形成一层莫来石的核壳结构外,还存在过量的液相,在耐火材料受到侵蚀的过程中,骨料表面的富硅液相有助于吸收钾蒸气并进一步形成更多液相,附着在骨料表面,阻止钾蒸气的渗透,提高了材料的抗碱侵蚀能力;
锆莫来石骨料在高温下可以与材料产生较为紧密的结合,在实际应用过车用中锆莫来石骨料吸收了碳化硅磨料产生的应力发生相变,以及微裂纹偏转、分支,进而提高了耐火材料的断裂韧性,改善了耐火材料整体的耐磨性能;
通过使用压制成型设备对耐火材料基料进行压制成型,整个压制成型设备结构紧凑,操作使用起来较为方便,对于多余的耐火材料基料能够进行有效的收集,避免造成耐火材料基料的浪费,另外对于耐火材料的成型处理效率较高,使用起来较为方便,值得推广。
附图说明
图1为本发明压制成型设备结构的示意图;
图2为本发明固定架与成型模板内部结构的俯视图。
图中,1、底座;2、机架;3、固定架;4、活动架;5、直线驱动机构;6、液压缸;7、压制板;8、成型模板;9、直线滑轨;10、直线电机;11、刮料板;12、落料槽;13、活动板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2所示,一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一、称取骨料投入装有机械搅拌装置的容器中,接着向容器中加入硅溶胶,启动机械搅拌装置,设置转速为100r/min,常温条件下进行搅拌30min,接着将骨料和硅溶胶的混合物通入真空抽滤装置中进行抽滤处理,将骨料滤出后放入烘干箱中,在温度为55℃的条件下进行烘干处理18h,得到改性骨料;
步骤二、称取粉料投入滚筒中,设置滚筒的转速为150r/min,在常温条件下进行干混处理1h,得到混合粉料;
步骤三、将改性骨料投入混砂机中进行预混5min,接着向改性骨料中加入添加剂,继续混合处理3min,最后将混合粉料投入混砂机中进行混合处理15min,得到耐火材料基料;
步骤四、将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架3内部的成型模板8中,接着打开固定架3内部的两个直线电机10开关,两个直线电机10分别在两个直线滑轨9的表面进行滑动,带动刮料板11从凹槽内部位移出,利用刮料板11对成型模板8表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架3左侧的落料槽12中,接着启动直线驱动机构5,利用直线驱动机构5带动活动架4在机架2的内部向下运动,直至压制板7的底面与成型模板8的顶面接触,启动液压缸6的开关,利用液压缸6驱动轴推动压制板7向下运动,设置液压缸6的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板;
步骤五、将成型基板放入烘箱内,在温度为110℃的条件下干燥24小时后,置于硅钼棒发热体炉内,在空气中以5℃/min的升温速度升至1000℃,再以2℃/min升温速度升至1500℃保温3h,在成型基板烧成后随炉自然冷却到室温,得到高铝制耐火材料。
所述骨料采用高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料按照质量比1:1:1.5混合而成,其中高铝矾土采用3mm、1mm、200目和280目的规格混合而成,碳化硅骨料采用200目和350目的规格混合而成,锆莫来石骨料采用3mm、1mm和200目混合而成,所述粉料采用单质硅粉、白泥粉和活性α-Al2O3微粉按照质量比为0.7:1:1.5混合而成,其中硅粉采用300目规格,白泥粉采用280目规格,活性α-Al2O3微粉粒度为2μm。
所述添加剂采用磷酸二氢铝溶液和结合剂,其中磷酸二氢铝溶液的比重为1.35,结合剂采用亚硫酸纸浆废液、聚乙烯醇的水溶液、羧甲基纤维素的水溶液中一种或者至少两种的混合物。
实施例2
请参阅图1-2所示,一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一、称取骨料投入装有机械搅拌装置的容器中,接着向容器中加入硅溶胶,启动机械搅拌装置,设置转速为120r/min,常温条件下进行搅拌30min,接着将骨料和硅溶胶的混合物通入真空抽滤装置中进行抽滤处理,将骨料滤出后放入烘干箱中,在温度为65℃的条件下进行烘干处理18h,得到改性骨料;
步骤二、称取粉料投入滚筒中,设置滚筒的转速为180r/min,在常温条件下进行干混处理1h,得到混合粉料;
步骤三、将改性骨料投入混砂机中进行预混5min,接着向改性骨料中加入添加剂,继续混合处理3min,最后将混合粉料投入混砂机中进行混合处理20min,得到耐火材料基料;
步骤四、将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架3内部的成型模板8中,接着打开固定架3内部的两个直线电机10开关,两个直线电机10分别在两个直线滑轨9的表面进行滑动,带动刮料板11从凹槽内部位移出,利用刮料板11对成型模板8表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架3左侧的落料槽12中,接着启动直线驱动机构5,利用直线驱动机构5带动活动架4在机架2的内部向下运动,直至压制板7的底面与成型模板8的顶面接触,启动液压缸6的开关,利用液压缸6驱动轴推动压制板7向下运动,设置液压缸6的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板;
步骤五、将成型基板放入烘箱内,在温度为110℃的条件下干燥24小时后,置于硅钼棒发热体炉内,在空气中以5℃/min的升温速度升至1000℃,再以2℃/min升温速度升至1500℃保温3h,在成型基板烧成后随炉自然冷却到室温,得到高铝制耐火材料。
所述骨料采用高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料按照质量比1:1:1.5混合而成,其中高铝矾土采用5mm、3mm、200目和280目的规格混合而成,碳化硅骨料采用200目和350目的规格混合而成,锆莫来石骨料采用3mm、1mm和200目混合而成,所述粉料采用单质硅粉、白泥粉和活性α-Al2O3微粉按照质量比为0.7:1:1.5混合而成,其中硅粉采用300目规格,白泥粉采用280目规格,活性α-Al2O3微粉粒度为2μm。
所述添加剂采用磷酸二氢铝溶液和结合剂,其中磷酸二氢铝溶液的比重为1.35,结合剂采用亚硫酸纸浆废液、聚乙烯醇的水溶液、羧甲基纤维素的水溶液中一种或者至少两种的混合物。
实施例3
请参阅图1-2所示,一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一、称取骨料投入装有机械搅拌装置的容器中,接着向容器中加入硅溶胶,启动机械搅拌装置,设置转速为110r/min,常温条件下进行搅拌30min,接着将骨料和硅溶胶的混合物通入真空抽滤装置中进行抽滤处理,将骨料滤出后放入烘干箱中,在温度为60℃的条件下进行烘干处理18h,得到改性骨料;
步骤二、称取粉料投入滚筒中,设置滚筒的转速为160r/min,在常温条件下进行干混处理1h,得到混合粉料;
步骤三、将改性骨料投入混砂机中进行预混5min,接着向改性骨料中加入添加剂,继续混合处理3min,最后将混合粉料投入混砂机中进行混合处理16min,得到耐火材料基料;
步骤四、将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架3内部的成型模板8中,接着打开固定架3内部的两个直线电机10开关,两个直线电机10分别在两个直线滑轨9的表面进行滑动,带动刮料板11从凹槽内部位移出,利用刮料板11对成型模板8表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架3左侧的落料槽12中,接着启动直线驱动机构5,利用直线驱动机构5带动活动架4在机架2的内部向下运动,直至压制板7的底面与成型模板8的顶面接触,启动液压缸6的开关,利用液压缸6驱动轴推动压制板7向下运动,设置液压缸6的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板;
步骤五、将成型基板放入烘箱内,在温度为110℃的条件下干燥24小时后,置于硅钼棒发热体炉内,在空气中以5℃/min的升温速度升至1000℃,再以2℃/min升温速度升至1500℃保温3h,在成型基板烧成后随炉自然冷却到室温,得到高铝制耐火材料。
所述骨料采用高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料按照质量比1:1:1.5混合而成,其中高铝矾土采用4mm、2mm、200目和280目的规格混合而成,碳化硅骨料采用200目和350目的规格混合而成,锆莫来石骨料采用4mm、2mm和200目混合而成,所述粉料采用单质硅粉、白泥粉和活性α-Al2O3微粉按照质量比为0.7:1:1.5混合而成,其中硅粉采用300目规格,白泥粉采用280目规格,活性α-Al2O3微粉粒度为2μm。
所述添加剂采用磷酸二氢铝溶液和结合剂,其中磷酸二氢铝溶液的比重为1.35,结合剂采用亚硫酸纸浆废液、聚乙烯醇的水溶液、羧甲基纤维素的水溶液中一种或者至少两种的混合物。
结合剂用于耐火材料中主要起结合制砖料的作用,结合剂按照种类可分为:无机结合剂和有机结合剂,无机结合剂包括陶瓷结合剂,金属结合剂,菱苦土结合剂,有机结合剂包括树脂结合剂,橡胶结合剂,混合物例如羧甲基纤维素的水溶液和聚乙烯醇的水溶液的混合物,亚硫酸纸浆废液和羧甲基纤维素的水溶液的混合物,聚乙烯醇的水溶液和亚硫酸纸浆废液的混合物,羧甲基纤维素的水溶液、聚乙烯醇的水溶液和亚硫酸纸浆废液的混合物。
实施例4
请参阅图1-2所示,所述压制成型设备包括底座1、机架2和固定架3,所述底座1的顶部分别固定连接有机架2和固定架3,且机架2的内部设置有活动架4,所述活动架4的两侧分别与机架2内部的两侧滑动连接,所述机架2的右侧设置有直线驱动机构5,且直线驱动机构5的一侧与活动架4顶部的右侧固定连接,所述活动架4的内部固定连接有液压缸6,且液压缸6的底端贯穿活动架4并延伸至活动架4的底部,所述液压缸6驱动轴的底端固定连接有压制板7,所述压制板7顶部的两侧均固定连接有限位杆,且两个限位杆的顶端均与活动架4的内部滑动连接,所述固定架3的内部开设有与压制板7相适配的定位槽,且定位槽的内部设置有成型模板8,所述固定架3内部的前后方均固定连接有直线滑轨9,且两个直线滑轨9的表面均滑动连接有直线电机10,两个所述直线电机10相对的一侧之间固定连接有刮料板11,且刮料板11的底部与成型模板8的顶面接触,所述固定架3内部的右侧开设有与刮料板11相适配的凹槽,所述固定架3内部的左侧开设有落料槽12,且落料槽12的右侧与定位槽的左侧之间开设有斜面,所述落料槽12的左侧开设有出料口,且出料口的内部设置有活动板13。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
工作原理,使用时,将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架3内部的成型模板8中,接着打开固定架3内部的两个直线电机10开关,两个直线电机10分别在两个直线滑轨9的表面进行滑动,带动刮料板11从凹槽内部位移出,利用刮料板11对成型模板8表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架3左侧的落料槽12中,接着启动直线驱动机构5,利用直线驱动机构5带动活动架4在机架2的内部向下运动,直至压制板7的底面与成型模板8的顶面接触,启动液压缸6的开关,利用液压缸6驱动轴推动压制板7向下运动,设置液压缸6的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板。
对比例1
本对比例采用和实施例1相同的原料进行制备,不同之处在于,对骨料的表面不使用硅溶胶进行处理,并且不添加锆莫来石骨料。
对比例2
本对比例采用市场上一种常见的高铝质耐火材料。
选取实施例1-3和对比例1-2制备的高铝质耐火材料进行耐磨性能测试,测试结果如下表:
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
磨损量/cm<sup>3</sup> | 3.51 | 3.26 | 4.15 | 8.65 | 8.35 |
质量变化率 | 1.71% | 1.62% | 1.68% | 6.35% | 5.23% |
由表1可知,实施例1-3中的高铝质耐火材料的磨损量为3.26-4.15cm3,质量变化率为1.62-1.71%,对比例1-2的高铝质耐火材料的磨损量为8.35-8.65cm3,质量变化率为5.23-6.35%,这是由于通过在耐火材料的原料中引入高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料的混合骨料,并且在骨料的表面涂覆硅溶胶,未涂覆硅溶胶的骨料,内部有大量含钾化合物形成,涂覆硅溶胶的骨料经过烧成后其表面出形成一层莫来石的核壳结构外,还存在过量的液相,在耐火材料受到侵蚀的过程中,骨料表面的富硅液相有助于吸收钾蒸气并进一步形成更多液相,附着在骨料表面,阻止钾蒸气的渗透,提高了材料的抗碱侵蚀能力;锆莫来石骨料在高温下可以与材料产生较为紧密的结合,在实际应用过车用中锆莫来石骨料吸收了碳化硅磨料产生的应力发生相变,以及微裂纹偏转、分支,进而提高了耐火材料的断裂韧性,改善了耐火材料整体的耐磨性能。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一、称取骨料投入装有机械搅拌装置的容器中,接着向容器中加入硅溶胶,启动机械搅拌装置,设置转速为100-120r/min,常温条件下进行搅拌30min,接着将骨料和硅溶胶的混合物通入真空抽滤装置中进行抽滤处理,将骨料滤出后放入烘干箱中,在温度为55-65℃的条件下进行烘干处理18h,得到改性骨料;
步骤二、称取粉料投入滚筒中,设置滚筒的转速为150-180r/min,在常温条件下进行干混处理1h,得到混合粉料;
步骤三、将改性骨料投入混砂机中进行预混5min,接着向改性骨料中加入添加剂,继续混合处理3min,最后将混合粉料投入混砂机中进行混合处理15-20min,得到耐火材料基料;
步骤四、将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架(3)内部的成型模板(8)中,接着打开固定架(3)内部的两个直线电机(10)开关,两个直线电机(10)分别在两个直线滑轨(9)的表面进行滑动,带动刮料板(11)从凹槽内部位移出,利用刮料板(11)对成型模板(8)表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架(3)左侧的落料槽(12)中,接着启动直线驱动机构(5),利用直线驱动机构(5)带动活动架(4)在机架(2)的内部向下运动,直至压制板(7)的底面与成型模板(8)的顶面接触,启动液压缸(6)的开关,利用液压缸(6)驱动轴推动压制板(7)向下运动,设置液压缸(6)的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板;
步骤五、将成型基板放入烘箱内,在温度为110℃的条件下干燥24小时后,置于硅钼棒发热体炉内,在空气中以5℃/min的升温速度升至1000℃,再以2℃/min升温速度升至1500℃保温3h,在成型基板烧成后随炉自然冷却到室温,得到高铝制耐火材料。
2.根据权利要求1所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述骨料采用高铝矾土、碳化硅骨料和锆莫来石骨料按照质量比1:1:1.5混合而成,其中高铝矾土采用3-5mm、1-3mm、200目和280目的规格混合而成,碳化硅骨料采用200目和350目的规格混合而成,锆莫来石骨料采用3-5mm、1-3mm和200目混合而成,所述粉料采用单质硅粉、白泥粉和活性α-Al2O3微粉按照质量比为0.7:1:1.5混合而成,其中硅粉采用300目规格,白泥粉采用280目规格,活性α-Al2O3微粉粒度为2μm。
3.根据权利要求1所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述添加剂采用磷酸二氢铝溶液和结合剂,其中磷酸二氢铝溶液的比重为1.35,结合剂采用亚硫酸纸浆废液、聚乙烯醇的水溶液、羧甲基纤维素的水溶液中一种或者至少两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述压制成型设备包括底座(1)、机架(2)和固定架(3),所述底座(1)的顶部分别固定连接有机架(2)和固定架(3),且机架(2)的内部设置有活动架(4),所述活动架(4)的两侧分别与机架(2)内部的两侧滑动连接,所述机架(2)的右侧设置有直线驱动机构(5),且直线驱动机构(5)的一侧与活动架(4)顶部的右侧固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述活动架(4)的内部固定连接有液压缸(6),且液压缸(6)的底端贯穿活动架(4)并延伸至活动架(4)的底部,所述液压缸(6)驱动轴的底端固定连接有压制板(7),所述压制板(7)顶部的两侧均固定连接有限位杆,且两个限位杆的顶端均与活动架(4)的内部滑动连接。
6.根据权利要求4所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述固定架(3)的内部开设有与压制板(7)相适配的定位槽,且定位槽的内部设置有成型模板(8),所述固定架(3)内部的前后方均固定连接有直线滑轨(9),且两个直线滑轨(9)的表面均滑动连接有直线电机(10),两个所述直线电机(10)相对的一侧之间固定连接有刮料板(11),且刮料板(11)的底部与成型模板(8)的顶面接触,所述固定架(3)内部的右侧开设有与刮料板(11)相适配的凹槽。
7.根据权利要求4所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述固定架(3)内部的左侧开设有落料槽(12),且落料槽(12)的右侧与定位槽的左侧之间开设有斜面,所述落料槽(12)的左侧开设有出料口,且出料口的内部设置有活动板(13)。
8.根据权利要求1所述的一种天然产高铝钒土的高铝质耐火材料制备方法,其特征在于:所述压制成型设备的使用方法如下:将耐火材料基料使用压制成型设备进行成型,耐火材料基料投入固定架(3)内部的成型模板(8)中,接着打开固定架(3)内部的两个直线电机(10)开关,两个直线电机(10)分别在两个直线滑轨(9)的表面进行滑动,带动刮料板(11)从凹槽内部位移出,利用刮料板(11)对成型模板(8)表面溢出的耐火材料基料进行刮平,多余的耐火材料基料被推入固定架(3)左侧的落料槽(12)中,接着启动直线驱动机构(5),利用直线驱动机构(5)带动活动架(4)在机架(2)的内部向下运动,直至压制板(7)的底面与成型模板(8)的顶面接触,启动液压缸(6)的开关,利用液压缸(6)驱动轴推动压制板(7)向下运动,设置液压缸(6)的输出压力为150MPa,压制16min,得到成型基板。
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